网络失效条件下的北京市城市道路交通网络统计特征分析

为获知城市道路交通网络的结构和网络特性,根据实际的拓扑和交通流数据,采用原始法进行建模,将路口抽象为节点,将路段抽象为网络的连边,构建城市道路交通网络模型。通过MATLAB和pajek计算,分析了道路抽象、基础设施和动态交通3种网络的统计特征。对基础设施和动态交通网络的强度分布的分析,证实了北京市城市道路网络中的这两种网络均为无标度网络;通过计算基础设施网络的节点强度和介数等特征指标,获知了北京市城市道路的重要路口和路段。最后,仿真分析了3种网络在不同网络失效条件下的重要统计特征,结果表明北京市城市道路基础设施和动态交通网络既具有鲁棒性又具有脆弱性。

基于计算实验的城市道路行程时间预测与建模

城市道路行程时间预测对于提高交通管控效果具有重要意义.本文综合应用平行系统、集散波、误差反馈修正、多模型自适应控制及模型库动态优化策略等方法与技术对间断流行程时间预测问题进行了研究.首先,介绍了平行系统理论的基本原理及计算实验的基本方法;然后,给出了基于平行系统理论的路段行程时间的预测模型,设计了基于集散波的行程时间计算实验方法,提出了多模型自适应行程时间预测并给出了模型动态优化策略.最后,通过实验证明了本方法的有效性.结果表明,本文方法预测精度较高,且能够对行程时间预测值进行持续优化,可为后续的间断流行程时间预测研究提供借鉴.

城市道路交通主动控制系统与模型设计

为实现城市道路交通管控的智能化,缓解交通拥堵,研究和设计了城市道路交通主动控制系统.系统由4个子系统构成,其中云-边-端支撑子系统是计算、通信和存储的基础,可视化软硬件在环子系统是指挥决策与演练的关键,实时控制子系统和实时仿真子系统是道路交通控制的核心,用以保障交通控制的实时性和先进性.系统采用基于时空资源分配的主动控制模型,将传统以周期、绿信比调节为核心的交叉口信号被动控制转变为车道可变、相位相序可调且具有链状连接特性的交叉口主动控制.实际数据仿真分析表明,系统的主动控制能够有效降低交叉口通行车辆的总行程时间和平均排队长度.

城市道路行人过街交通特性分析

对行人的过街行为特点进行分析,研究城市道路的行人交通特性。得出行人过街速度与行人年龄、性别和人行横道长度有关的结论。用电子调查问卷的方式了解行人违法过街的主要原因,并通过视频拍摄和人工观测方法分析影响行人违法过街的主要因素。根据主要因素提出相应的改善过街设施和降低行人违章率的方案,为城市道路设计和交通管理提供依据。

城市道路交通态势演化研究现状及展望

针对现有城市道路交通态势演化规律对交通管控研究中的数据空间单一、影响要素维度少、趋势特征粒度粗、多层次融合效果差等问题,从交通态势表征及辨识、交通态势演化分析和交通态势影响评估3个方面对国内外研究现状进行总结和分析.研究发现:交通态势表征及辨识分析仍局限于交通状态本身的表征和辨识上,鲜有涉及交通运行状态变化趋势特征的刻画;交通态势演化多基于单一空间进行分析,难以深入挖掘多元空间多交通要素作用下的交通态势演化关联协同机理;多数交通态势影响评估建立在宏观层面基础上,缺乏对同一交通状态不同变化趋势的差异分析,难以实现对交通态势影响的全面评估.基于此提出了城市道路交通态势演化领域未来可能的研究内容.

基于多智能体分群同步的城市路网交通控制

在城市交通网络中,经常出现某些路段较为拥堵,而其它路段内仍有空间未被充分利用.为了解决该问题,本文提出一种路网分群一致算法.首先,以路段的空间占有率为状态,建立交通网络状态空间模型,描述路网中车流的传递关系;进一步,将路网中的各条路段抽象为智能体,提出路网多智能体分群一致算法,将路段集划分为若干个非空不交子集,每个子集内的路段状态可达一致,不同子集的一致状态不同.从而,该算法可使各路段的空间占有率达到均衡,减轻局部拥堵,减少车辆延误时间.最后,采用VISSIM交通仿真软件对北京市望京地区的实际网络进行仿真,仿真结果说明了本文方法的可行性和有效性.

北京市共享单车停车需求预测

为给共享单车停放点布设规划提供依据,通过对北京市居民出行方式选择进行调研,分析北京市居民出行方式影响因素,确定影响居民出行交通方式选择的特性变量。分析比较现有交通需求预测方法的优缺点,应用随机效用理论,建立基于交通方式选择的共享单车需求预测模型(Logit模型),利用TransCAD交通规划软件对模型参数进行标定,确定分担方式效用函数。根据未来年交通出行量进行停车需求预测,实验结果表明符合规划区域实际情况。

基于“在线-在环”融合的智能交通控制系统综合实验设计

文章设计了基于“在线-在环”融合的智能交通控制系统综合实验。首先,通过实体沙盘全景模拟城市道路交通网络形态;再利用自主研发的OSP(open simulation platform)交通仿真软件动态仿真沙盘路网交通流状态,并进行交通控制策略设计;最后,采用现场级交通控制器执行所设计的交通控制策略,并反馈到仿真软件中进行控制效果评价。该实验将交通流理论、交通控制策略设计、交通仿真和交通控制器应用等知识融为一体,不仅可使学生更好地理解交通控制理论的基本原理和关键技术,还可有效提高学生综合运用知识开展实践的能力。

北京城市轨道交通5号线客流特征及控制策略分析

利用轨道交通刷卡原始数据,从全网客流、客流的时空分布、断面客流满载率等方面,对北京城市轨道交通5号线进行客流特征提取和时空分析,为轨道交通的客流组织、客流控制及运营提供参考及支持。结果表明,受城市空间布局以及土地利用性质等因素的影响,5号线的断面客流不均衡现象非常明显;全天客流分布为“双峰形”,全天双向断面客流分布为“纺锤形”;早晚高峰期间不同站点间进出站客流量相差巨大,早高峰时南北两端车站进站客流量大,而市中心区域车站出站客流量大;晚高峰却正好相反。

智能网联环境下城市道路多源交通数据补全方法

交通状态补全方法能够为交通管理系统提供完备的全息交通路网信息,为制定城市信控策略,动态均衡交通流提供数据支持。基于智能网联技术实时获取多源交通数据优势,提出一种基于图卷积神经网络的实时交通状态补全方法。首先,构建了一种“端-边-云”信息交互架构的全息交通感知系统,可实现多源交通数据的特征级融合;其次,根据路网拓扑关系构建路网无向图模型,应用异常数据辨识与插补方法对原始数据进行修正构成有效数据集,并根据实际路网时空关系确定补全网络隐藏层权重;然后,通过图卷积交叉口临近关系与交通状态,将原始数据映射至空间维度,从而完成交叉口特征的空间聚类,同时由门控循环单元在时间序列上游走记忆,提取数据时间维度特征,完成状态数据补全计算;最后,在北京市高级别自动驾驶示范区选取典型智能网联交叉口群,对该方法进行实地测试。研究结果表明:长时序数据下,方法有效补全结果与真实值误差不高于10.64%,综合性能较长短期记忆神经网络等现有方法的均方根误差降低17.2%。该补全方法为未来智能网联环境下交通全息感知技术应用提供了理论基础和实现方案。

基于多智能体技术的区域协调优化控制方法

为进一步缓解城市交通拥堵问题,设计了基于多智能的区域协调优化控制方法,将信号控制区域划分成路口智能体层与交通子区智能体层.在路口智能体层引入Stackelberg博弈,构建基于Stackelberg-Q的交通子区控制算法;在交通子区层,将Dyna算法框架与Q学习相结合提出了基于Dyna-Q的交通子区协调控制算法.采用Synchro交通仿真软件将文章算法与专家系统方案和基于Synchro仿真软件的配时优化方案进行对比验证,选取最大V/C比、延误、服务水平对每个路口进行评价,选取路网区域内车均延误和平均停车次数对整体路网的控制效果进行评价,文章算法均表现出更加良好的控制效果,验证了其算法的有效性与合理性.

基于车路协同下的现代有轨电车协同控制技术研究

随着交通问题的日益严重,许多国家及城市都在大力发展公共交交通,现代有轨电车成为重点发展对象。我国在这方面处于起步阶段,以单点主动优先控制为主。利用VISSIM仿真平台,并以某城市有轨电车为例进行研究,主要针对共享路权交叉口的系统控制提出基于车路协同下的现代有轨电车协同优先控制。通过仿真模拟环境验证得出:采用车路协同下的现代有轨电车协同控制策略可以提高其运行速度与运行效率,以及降低了对社会车辆的影响。

潮汐车道时空资源协同优化控制关键技术:现状和展望

潮汐车道对于缓解交通拥堵具有重要意义,目前受到广泛关注。而传统的潮汐车道控制技术在车道清空、切换过渡、区域关联控制等关键阶段未能深入挖掘,控制效果有待提升。本文首先从与上述问题相关的交通信号控制方案过渡、潮汐车道交通控制几方面出发,对目前的研究现状进行了总结分析,在此基础上,针对潮汐车道控制特点,给出了协同清空、协同过渡、区域分布式协同控制等潮汐车道时空资源协同优化控制关键技术未来可能的研究内容。

基于硬件在环仿真的城市路网交通控制平台

城市区域交通信号控制及优化是缓解城市交通拥堵的重要手段,效果评估是开展交通信号优化工作的重要环节。传统的交通仿真软件一般通过内置的信号控制模块进行评价,存在与实际信号控制系统脱节且评价精度不高的问题。为连通仿真软件与信号控制系统并提升评价有效性,提出了一种基于硬件在环仿真的城市路网交通控制平台,设计了平台的逻辑框架、功能架构以及平台中心系统、控制器接口等软硬件模块,融合了干线协调控制以及区域协同控制算法,并利用通讯测试验证了平台的硬件在环仿真控制功能。实例分析表明:硬件在环仿真平台搭建了交通仿真软件和交通信号控制系统的桥梁,能够有效评价路网交通控制效果。基于该平台可开展区域交通信号控制效果评价、算法改进以及信号优化等内容。

基于城市双向两车道路网的优化方法

为了解决我国双向两车道的混乱没问题,提出了一种有效的优化方法。首先,分析了国内双向两车道存在的环境和交通流特性。其次,分析了路网存在的问题、原因以及总结了解决问题的思路,最后以辽宁省盘锦市兴隆台区一区域为例,提出可行性优化方案。将双向行驶改为单向行驶,类似"环岛交通",并用VISSIM进行仿真,设置相同的外部环境,放置检测器,选取同样的交通数据进行对比分析。仿真实验表明单向行驶优化方法是缓解这一区域问题的一种合理有效的方法。

电子墨水技术在智慧城市应用研究

可变信息标志和静态信息显示牌是实现公众信息服务的重要工具和手段。目前信息显示材料普遍存在着能耗大、体积大、视角小以及易造成光污染等问题,采用电子墨水技术的显示屏可以弥补这些缺点。考虑到现有电子墨水屏的发展水平,要将其应作为实际的城市信息发布媒介需要解决屏幕尺寸较小以及与信息发布中心建立连接标准等问题。研究采用新型显示屏对于充分利用现有交通资源,提高出行服务水平具有重要的意义。

无信号交叉口处基于深度强化学习的智能网联车辆运动规划

为了兼顾无信号交叉口处智能网联车辆通行效率和舒适性要求,提出基于深度强化学习的车辆运动规划算法.结合时间卷积网络(TCN)和Transformer算法构建周围车辆行驶意图预测模型,通过多层卷积和自注意力机制提高车辆运动特征捕捉能力;利用双延迟深度确定性策略梯度(TD3)强化学习算法构建车辆运动规划模型,综合考虑周围车辆行驶意图、驾驶风格、交互风险以及自车舒适性等因素设计状态空间和奖励函数以增强对动态环境的理解;通过延迟策略更新和平滑目标策略提高算法稳定性,实时输出期望加速度.实验结果表明,所提运动规划算法能够根据周围车辆的行驶意图实时感知潜在的交互风险,生成的运动规划策略满足通行效率、安全性和舒适性要求,且对不同风格的周围车辆和密集交互场景均有良好的适应能力,不同场景下成功率均高于92.1%.

微机电陀螺仪技术及其在智能汽车上的应用

通过分析微机电陀螺仪的原理、性能、特点、应用现状和存在问题,认为微振动陀螺、流体陀螺、固体微陀螺、静电悬浮转子式微陀螺最有可能在短期内用于智能汽车系统.考虑到成本、尺寸、精度上的综合优势,提出微振动陀螺、固体陀螺、流体陀螺、静电悬浮陀螺有在智能汽车上推广使用的可能性,而原子陀螺则具有很好的研究前景.

城市快速路可变限速控制仿真研究

为了减少城市快速路常发瓶颈上游路段因交通流量增加而引发的车辆行程时间增加、道路通行能力下降、事故发生等问题,引入可变限速的思想,针对提高城市快速路瓶颈区域通行能力的可变限速控制策略进行了研究。以出口匝道交通瓶颈为例,利用VISSIM仿真手段对可变限速控制策略进行分析,得到未采取可变限速策略与可变限速策略下交通流参数结果。仿真结果表明采取了可变限速策略后,车辆的总的通行时间和延误均有减少,验证了可变限速控制策略的有效性。

城市交叉口信号控制辅助决策系统

交通堵塞问题在全国日趋严重,而城市交通拥堵的瓶颈之一是道路交叉口处不合理的信号控制模式无法满足其道路交通流的变化.以计算机技术为基础,将数据采集技术和多端信息融合处理技术进行有机结合,开发了一套道路交叉口信号控制辅助决策系统.该系统依据具体的道路交通信息对交叉口信号配时方案进行辅助决策设计,并具有方案评价功能,弥补了传统配时方案设计所造成的大量人力、财力浪费的缺陷.