交通流数据清洗规则研究

交通检测器获得的数据存在无效、冗余、错误、时间点漂移及丢失等质量问题。为此,在分析影响数据质量问题原因的基础上,给出交通流数据清洗的概念,研究"脏数据"的清洗规则与清洗步骤,并对环形线圈检测器检测到的数据进行验证。结果表明,该清洗规则对错误、丢失、冗余等"脏数据"的识别率均在90%以上。

基于非参数样条拟合的交通流预测方法研究

准确的交通流短时预测是智能交通系统,尤其是其先进的交通管理系统与先进的出行者信息系统研究的关键内容之一。随着预测时间跨度的缩短,交通流量的变化显示出越来越强的不确定性,使得一般预测方法的预测精度大大降低。针对智能交通系统的开发,论文将样条拟合的思想应用到交通流预测领域,利用贝努利多项式求解核函数,进而利用非参数回归理论进行交通流预测。经过实测数据仿真试验表明,样条拟合能较好地兼顾最优拟合与曲线光滑度的选择,算法的预测效果良好。

城市交通控制中的数据采集研究综述

过去几十年来,城市交通控制技术为适应不断增长的交通需求和日益复杂的管理目标有了长足发展.作为城市交通控制策略制定和控制算法设计的基础,交通数据决定了城市交通控制的适用性、可靠性和先进性.数据采集技术的发展为城市交通控制能力的提升带来了机遇和挑战.本文回顾交通控制系统中数据采集与参数估计的基本方法,分析评述检测数据方法从固定式无标识数据、移动式检测数据到固定式有标识数据的演变,指出它们给交通参数估计带来的变革.结合20世纪末出现的移动式检测技术,分析评述了对应的两种交通参数估计方法,即基于概率论的方法和基于交通流激波理论的方法给交通控制带来的影响.针对近年来出现的固定式有标识检测数据,分析其对城市交通需求估计及交通控制策略参数估计研究带来的新任务.最后,分析指出我国未来交通控制研究的三个方向:一是城市交通控制系统的信息范围已扩展到区域和路网层级,二是交通参数估计研究的重点随着数据采集方式的演变已转向提高参数估计的实时性与精度等领域,三是交通参数研究理论与实践存在差异,如何结合我国城市交通系统运行中检测环境差异导致数据误差率的变化,交通流到达规律的变化,道路上不同种类交通流间的交叉干扰等实际应用因素,使方法与模型能有效地指导我国复杂的交通控制实践是重要方向.

交通拥堵条件下的公交发车间隔过渡模型研究

针对现有公交发车间隔模型忽略了交通拥堵状态对公交运营影响的问题,提出了交通拥堵条件下响应客流需求的发车间隔设计方法.采用有序样本聚类方法,分别根据客流需求及交通拥堵状态对时间段进行聚类划分,并融合处理为若干具有不同客流与拥堵状态综合特征的时间段;分析相邻时段综合特征关系,建立了发车间隔的过渡模型,该模型确定发车时段之间的衔接时长,通过调整衔接时间长度将发车序列在时间轴上平移,弥补交通拥堵造成的客流需求与发车计划匹配错位.最后采用杭州市某线路的运营数据对该模型进行了分析验证,PARAMICS交通仿真实验表明,该模型在满足客流需求的前提下使客流断面满载率保持在40%～70%范围内,提高了公交系统的服务水平及运营效率.

区域交通信号系统节点分析及优化策略研究

SCOOT、SCATS等区域交通信号控制系统的关键路口通常根据交叉口交通流量、道路联接数等指标来确定,很难保证"蓄意"交通事件下区域网络运行的有效性。鉴于城市交通网络的无标度特性,以路段阻抗为权重将城市交通网络抽象为复杂加权网络,提出以网络凝聚度为指标的加权节点收缩方法,评估交叉口节点的重要性,解决区域交通网络hub点的选择问题,并用实例说明该方法的有效性,进而以SCATS系统为对象提出基于hub点选择的系统优化策略。

无灯控行人过街元胞自动机交通模型研究

以无灯控行人过街对交通流影响为分析目标,在综合考虑行人穿越行为及车辆行为的基础上,建立了相应的行人及车辆元胞自动机模型规则,尤其是在模型中提出了行人等待区的概念及基于等待区内有无行人的车辆行为规则。以上述模型为基础,通过对不同行人产生概率及速度快的行人比例情况时路段交通流演化趋势进行了仿真。

可变车道技术对提高交通高峰时段交通流量的研究

作者针对城市交通存在的道路资源紧张问题,根据国内外的研究结果和应用经验,研究了在较大城市的高峰时段采用的可变车道技术,将目前采用的几种可变车道技术进行了分类,分析了可变车道的基本结构和交通管理、标志设置等组织方法,对可变车道技术进行了实际试验和调查,试验表明可变车道交通技术可以充分利用现有交通资源、提高交通效率。

基于典型行车路线理论的城市交通中诱导屏选址优化方法研究

为了获取城市交通中出行者的群体性出行规律,提出了典型行车路线理论,把典型行车路线上的路段作为诱导屏放置的备选地点,在此基础上综合分析交通量、交通拥堵事件的发生率以及诱导屏的经济制约条件(诱导屏的数量约束条件)等因素,以研究的路网区内的所有诱导屏的诱导效益最大化为目标建立诱导屏选址优化的目标函数,最后并用改进的遗传算法进行求解,获取最优的诱导屏布点方案.

基于OpenStreetMap的智能交通路网数据的构建

以智能交通系统的应用为背景,研究了基于OSM(OpenStreetMap)路网数据的构造过程、路网数据的转换.重点对OSM数据的构造过程、数据的重构技术进行了探讨,以适应海量城市计算背景下路网数据独立于系统,达到实现路网数据语义标准化处理的目的.在构造的过程中,显示了路网数据构造的难度及问题,在数据的重构中尽量避开不合理的数据构建,以便更有效地实现智能城市管理所需要的基础数据的可靠性和稳定性.

青岛市城市交通需求管理策略研究

介绍了国内外交通需求管理(TDM)研究的发展过程和国外成功的TDM经验,针对青岛市目前城市交通存在的问题和特点,提出了实施有关TDM策略的一些初步看法,初步探讨青岛市在交通建设方面可以采取或调整的管理措施和策略,尤其是围绕目前重点建设的城市公共交通优先策略和先进的交通控制和管理措施等方面进行了分析和建议.

中心城区单向交通组织方法研究

单向交通是通过对交通流的优化组织,尽可能地利用现有道路资源、挖掘道路交通潜力、均衡路网流量,以对局部的限制来保障全局的畅通,并最终实现交通流安全运行而采取的一种交通管理措施。以我国典型的组群特色城市淄博为例,利用宏、微观结合的一体化分析方法对其中心城区旧城区路网组织及交通流特点进行深入的研究,提出并模拟验证单向交通组织方案,可为决策提供依据。

基于仿真的公铁联运客运枢纽交通组织研究

为避免公铁联运客运枢纽开发后因交通组织设计缺陷导致的停车难、疏导难等问题,以减少乘客的换乘时间和换乘距离为原则,充分发挥铁路骨干的运输优势,结合道路运输快速、灵活多变的特点,以为客户提供"零换乘"、"门到门"的运输服务为目的,对淄博公铁联运客运枢纽设计了多种交通组织方案,并利用交通仿真技术对设计方案进行仿真测试,分析结果表明方案切实可行。

交通态势识别及状态转换机制研究

利用驾驶员的认知拓扑生成动态交通态势图,以克服驾驶员视野盲区的缺陷,可进一步避免交通事故的发生,为交通运输系统和智能车辆系统的仿真研究和实物开发提供理论指导与技术支持。

交通事件自动报警系统应用分析及对策研究

基于视频检测技术的交通事件自动报警系统可以对交通事件和交通流参数进行实时检测,并对交通事件以报警的形式通知管理者,能够有效预防交通事件和真实地再现事件过程,对提高城市道路交通安全和交通管理水平具有重要应用价值。文章结合杭州市采用的视频检测交通事件自动报警系统的应用实践,分析了系统在实际应用中存在的问题,并从交通管理角度出发,提出了相关解决办法与建议。

平衡主线和匝道交通运行的强化学习型匝道控制研究

考虑合流区域主线和匝道的交通流运行状态,提出了一种基于深度强化学习的鲁棒自适应匝道控制模型——DRLARM模型。根据交通流运行特征,构造了平衡主线交通效率和匝道排队长度的强化学习奖励函数;为适应动态变化的交通环境,采用多交通流场景混合训练控制模型,在不同拥堵成因、不同拥堵时长、不同需求分布等测试场景下开展仿真实验,对比分析了无控制及DRLARM、ALINEA和PI-ALINEA模型控制的车辆平均行程时间A、车道占有率o、匝道排队长度W和匝道损失时间比P等评价指标。研究表明:DRLARM模型控制的平均行程时间A相比无控工况节省了22%,略好于ALINEA模型,与PI-ALINEA模型控制效果相当;DRLARM模型在不同测试场景下产生的匝道损失时间比P较稳定,匝道排队长度W绝对值相较于ALINEA模型和PI-ALINEA模型均缩短了约16%;深度强化学习方法兼顾了通行效率和路权公平性,训练所得DRLARM模型在动态交通条件下表现出良好的鲁棒性。

智能交通系统中的汽车与网络

介绍智能交通系统的基本概念和背景,从网络中的汽车和汽车中的网络两个角度论述了汽车与网络的关系,探讨了汽车电子技术发展的方向。扼要说明了国家智能交通的研究现状和天津在该领域的研究工作。

基于异构多智能体自注意力网络的路网信号协调顺序优化方法

针对路网交通信号控制的复杂性,本文提出基于异构多智能体自注意力网络的路网信号协调顺序优化方法,提升路网范围内多交叉口信号控制策略性能。首先,模型考虑多交叉口交通流的空间相关性,采用基于自注意力机制的价值编码器学习交通观测表征,实现路网级通信;其次,面向多智能体策略更新的非稳态环境,模型在前序智能体的联合动作基础上,基于多智能体优势分解的策略解码器,顺序决策最优反应动作;最后,设计基于有效行驶车辆的动作掩码机制,在时效完备区间自适应调节决策频率,并提出考虑等待公平性的时空压力奖励函数,进一步提高策略性能与实用性。在杭州路网数据集上验证模型有效性,结果表明:所提模型在2个数据集和5个性能指标上均优于基准模型;相比最优基准模型,所提模型平均行程时间降低10.89%,平均排队长度降低18.84%,平均等待时间降低22.21%。此外,所提模型的泛化能力更强,且显著减少车辆等待时间过长的情形。

智能公共交通服务系统设计

城市公交主体地位确立的各项工作正在全面进行,提高出行者的主动性和出行效率是公共交通服务的重点,本文简要介绍城市智能公共交通系统的基本构成,重点描述所设计的公交站台服务系统的基本功能、构成及软硬件设计的基本内容和方法.

建成环境对共享单车使用特征的非线性影响研究

为研究共享单车使用特征与建成环境的依赖关系,本文以2020年厦门市共享单车订单数据和电子围栏信息为基础,从集计(栅格区域)和非集计(个体出行)两个层面,利用极端梯度提升模型(XGboost),探究建成环境对共享单车使用特征的非线性解释能力。首先,识别密度、设计、目的地可达性、土地利用多样性、公共交通可达性和需求管理六个维度的建成环境变量对单车出行生成、吸引以及用户出发时间选择的相对重要性。之后,根据部分依赖图,揭示建成环境变量对单车使用特征指标的影响趋势。结果表明,在集计层面,电子围栏密度是最重要的建成环境因素,对出行生成和吸引的影响程度分别为26.88%和51.90%,且在150个·km^(-2)附近产生阈值效应。在非集计层面,单车用户早高峰借车概率与出行起讫点的建成环境均有关联。其中,目的地栅格中工作场所比例影响最显著(18.17%),出发地栅格CBD邻近度(7.34%)和出发地栅格公交站点密度(5.91%)次之。

高速路网与城市路网连接线智能交通管控设计

针对高速路网与城市路网的连接线交通拥堵、车辆无序交织、缺乏管理等问题,以苏州绕城高速公路石湖互通连接线为例,通过智能交通管控改造,缩短了车辆等待时间和平均排队长度,起到了诱导交通、确保行车安全、减少车辆发生事故的重要作用.为高速公路与城市道路交界的智能交通管控改造项目提供了新思路及解决方案.