交通流理论

摘要： 随着信息技术进步以及政府、企业和科研机构的持续大量投入,智能网联汽车技术得到了迅猛的发展。这项突破性的新技术将给微观交通建模研究带来怎样的机遇与挑战?围绕这个问题,首先从建模机理及人因角度回顾了具有代表性的微观交通模型,并从统一形式、分类、完整度、应用场景等多个角度详细评述了微观交通模型进展。在此基础上,提出耦合了“辅助系统-驾驶人-车辆-交通-驾驶场景”五元素的智能网联交通系统建模框架,认为采用符合客观世界本身逻辑关系的先分解后集计方式建立模型将更有利于处理和应对如此复杂的高维系统建模问题。针对该框架中驾驶人模型,提出了考虑驾驶人有限能力的包括“感知-决策-操作”全过程的通用模型框架,详细分析了智能网联环境下建立通用驾驶人模型需要考虑的关键参数与可能的行为理论框架,列举了开展相关研究的关键科学问题。期望通过本文的梳理与讨论,帮助研究者更好地了解微观交通建模研究进展以及智能网联环境下微观交通建模研究的发展趋势与研究路线。

摘要： 针对钢厂内部路网优化和内部交通组织的问题,融合交通流理论及流程网络理论提出了钢厂交通特征量的表征方法,划分了钢铁系统交通流对象及特征值,并建立了图、模、数一体的钢铁系统交通流表征模型。证明了表征模型的表征能力,对于钢厂既有系统,可发现并诊断优化道路系统问题,降低运营成本空间;对于拟建系统,可发现道路运输系统能力与需求之间的矛盾,优化道路运输系统方案。表征模型不仅能用于内部路网优化,也可应用于钢厂生产管理和信息系统实现。

摘要： 为了研究交通流异质性对车辆跟驰行为的影响,基于分位数回归方法改进优化速度函数.根据实际交通流数据对改进的优化速度函数进行参数标定,并对参数结果进行假设检验,结合改进的优化速度函数和全速度差跟驰模型建立随机优化速度跟驰模型,利用傅里叶变换理论推导跟驰模型的稳定性条件,并搭建环形车道仿真平台对跟驰模型进行数值实验.结果表明:改进的优化速度函数能更好地反映交通流异质性对交通流的影响;单一分位点车队达到稳定状态的时间与分位点呈正相关;多分位点组合车队随着0.5分位点车辆数的增加,达到稳定状态的时间减少.提出的多分位点车队相比于单一分位点车队可以更真实地反映交通流复杂的运行状况.

摘要： 城市快速路交织区是交通流频变路段,探讨其运行规律对于保证快速路交通安全与高效运行尤为关键。车辆换道作为快速路交织区车流运行中的微观车辆交互表现形式,是影响城市快速路交织区交通安全与运行效率的重要因素,调查分析快速路交织区的交通特性和运行状况,结合对车辆换道行为的系统分析,深入挖掘快速路交织区换道行为对交通流的影响规律,为快速路交织区车流管控、道路参数优化和车辆换道辅助系统设计提供理论依据。

摘要： 在高速公路改扩建项目中,为解决高速公路互通最小安全间距问题,以某高速公路为例,基于交通流理论和可插入间隙理论,分析了最不利驾驶条件下、内外分幅多车道高速公路饱和流状态下相邻互通立交间路段车辆的换道行为,建立了饱和交通流状态下多车道高速公路互通最小间距计算模型,确定了服务水平、设计速度和交通量不同情况下的互通最小间距,并以此为基础确定了该高速内外分幅条件下互通最小安全间距为1.5 km。

摘要： 为了提高交通流模型整体估计精度,对交通流模型参数估计方法进行了研究.针对密度-速度、密度-流量以及速度-流量模型之间的关联性以及交通流观测数据分布特征对模型估计精度的影响,提出了联合模型参数估计方法,并给出了联合模型参数估计优化目标函数的表达形式及约束条件.以Castillo-Benítez和Van Aerde模型为例,基于北京市二环快速路实测数据对联合模型参数估计方法可行性及参数估计效果进行了验证;构建了加权判定系数,并结合平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error,MAPE)和平方根误差(root mean squared error,RMSE)评价联合模型估计效果.结果表明,对Castillo-Benítez模型而言,由单一模型计算的速度、流量估计MAPE分别是19.8%和18.7%,基于联合模型计算的速度、流量MAPE分别下降为10.0%和10.0%,模型总体判决系数由0.913变化为0.910;对Van Aerde模型而言,由单一模型计算的密度、流量估计MAPE分别为16.4%和16.3%,基于联合模型计算的密度、流量MAPE分别为14.2%和14.2%,模型总体判决系数由0.732变为0.749.

摘要： 为确定城市隧道路段及隧道进出口速度和流量关系,研究南京市富贵山隧道进出口的交通流,以隧道进出口交通流实测数据为依据,考虑隧道交通流实际,以20?s为统计间隔,对调查的2?d数据进行处理,将20?s流量换算为标准车小时交通量,速度采用区间平均车速,绘制速度-流量散点图及建立边界回归方程,并对隧道路段及进出口处速度-流量特性进行分析.得到城市隧道路段速度-密度与城市干线典型路段及高速公路路段有明显差异.驾驶员在隧道进口处的自由度较隧道出口处低,隧道路段驾驶员的驾驶自由度较其他路段低,该特性分析可以为城市隧道管理及隧道上游及下游信号控制提供依据.

摘要： 为科学评估机场高峰对机场运行的影响,科学配置机场运行保障资源,引入交通流理论,结合系统聚类分析法提出机场运行高峰时段的确定方法.通过研究机场高峰流量与年旅客吞吐量之间的关系,对高峰日航班起降架次分布规律进行分析.以国内某大型运输机场的高峰日和次高峰日航班运行数据为例,通过SPSS数据分析软件进行统计分析,得出该机场高峰时段,验证方法的可行性,为科学确定机场运行高峰时段提供理论依据.

摘要： 为定量分析两相位信号控制交叉口的安全程度,以慢行交通与机动车以及机动车之间的冲突为研究对象,建立交叉口冲突数计算模型。首先,依据概率论、交通流理论推导出绿灯初期和绿灯后期两个时间段的慢行交通与机动车,以及直行与对向左转车辆之间的冲突数计算模型;其次,基于交叉口录像视频采集慢行交通流量、绿灯初期在直行车队前通过的左转车辆数和形成队列的左转车辆数冲突影响因素数据,并运用最小二乘法标定冲突影响系数;最后,以上海市杨浦区4个两相位信号控制交叉口为例,验证模型的有效性。结果表明,在慢行交通与机动车冲突模型中,直行与对向左转车辆冲突数和慢行交通流量对慢行交通及机动车的冲突数有显著影响,决定系数R2为0.89,1h内平均冲突数相对误差为12%;在直行与对向左转车辆冲突模型中,绿灯初期在直行车队前通过的左转车辆数和形成队列的左转车辆数与车辆冲突数相关性较强,决定系数R2分别为0.80、0.88,1h内平均冲突数相对误差为16%。

摘要： 速度是停车视距中最重要的计算参数,而现有停车视距模型的修正计算中较少考虑山岭隧道交通环境对车辆行驶速度的影响.为研究山岭隧道接近段速度流量特性,选取重庆具有代表性的4条山岭隧道开展交通观测现场实验.利用山岭隧道接近段车速和车流量数据,分析车流量和速度的时空特性分布规律与统计学关系,建立山岭隧道接近段车速和流量关系模型的函数表达式,推导基于流量与速度特性的山岭隧道接近段停车视距公式,并与相关标准和规范的取值进行比较,揭示其变化规律.结果表明,山岭隧道接近段车速呈现先减小后增加的变化规律;车流量与车辆行驶速度显著相关,经拟合得到拟合判定系数R2=0.9的速度流量模型;相同速度下,修正后停车视距计算值约为规范计算值的1.07～1.21倍;修正值与规范值的差值随车速增大而增大,修正后的停车视距长度至少可满足70％驾驶员的需求.在相应规范的基础上,考虑交通量对停车视距中速度的影响,提高山岭隧道接近段行车安全水平.

摘要： 数据是研究交通系统,制定公路及城市道路运营及监管的基础,近年来交通数据的采集主要通过各类布设在道路的数据检测器进行自动获取,然而,由于检测设备老化、传输线路故障等原因,道路检测器采集到的交通数据存在一定的质量问题.文章根据检测器的性质特点分析检测器易损数据类型,并基于现代交通流理论剖析检测数据之间的内在数学关系,通过构建多元函数并进行参数最优化标定,提出补全道路检测器速度数据的数学拟合方法.应用苏嘉杭高速公路历史数据对所提方法进行了验证,结果表明,该方法对检测器速度数据的平均填补精度达到91.2%.文章提出的方法可以普遍应用在高速公路及城市道路,补全缺失和异常的交通数据,为交通研究和管理人员研究交通流运行特征,制定合理的管理策略提供支持.

摘要： 高速公路上车辆的速度和速度离散的程度要大于普通公路,导致的后果也更严重.为分析交通流中车辆速度离散对于交通安全的影响,首先引用了车速标准差,第85％位车速和第15％位车速差和速度差异系数3个参数来表示车辆速度离散程度,然后结合多条路段的交通流调研数据,分析了速度离散与交通流平均速度的关系,最后结合交通流理论和车辆行驶过程中的需求安全距离,建立了相关的数学模型,分析了速度离散对交通安全的影响.结果表明:并非交通流的平均速度越大越不安全,而是与车辆需求安全距离的差越大越不安全.

摘要： 车头时距是交通流理论中的一个重要概念,是交通流的重要特性之一。国内外对车头时距的分布进行了大量的实地观测,并在概率统计的基础上建立了车头时距的分布模型。这类模型可以分为两种：rn 一是以自由交通流为假设,另一种是以强制交通流为假设。另外还有以驾驶员反应时间、驾驶员加速度和机动车速度为基础的车头时距分布模型。本文对各种车头时距分布模型在交通流理论中的应用进行了详细的阐述,并讨论了各种模型的适用范围。最后,对山区双车道公路实测的车头时距数据进行了拟合,为进一步研究山区双车道公路通行能力奠定基础。

摘要： 超速驾驶是我国交通事故的主要形态之一，而高速公路上的超速行驶往往导致重大交通事故的发生。因此．本文提出了一种驾驶员超速警报系统。该系统通过传感模块和基站模块获得空气湿度、交通量、高速公路限速、可视距离的信号，传入由单片机组成的主控模块，采用基于交通流理论的动态安全速度计算模型计算出动态的安全速度;同时，主控模块实时提取车辆的实际行车速度，当实际车速大于此刻的最佳安全速度或高速公路限速时，报警器报警。该系统的设计创新点是报警的速度标准值不仅仅是静态的限速值，还包括根据我们数学模型计算出的动态安全速度值，进一步保障了驾驶员的行车安全;另外，该装置采用多种方式保证质量降低造价．性价比较高，且设置有可视化人机交互界面,驾驶员可以对其进行设置，使系统更为人性化。本作品有预见的市场前景，且可以应用于交管部门对车辆进行限速管理，有较大的扩展空间。

摘要： 交通科学被认为是新近发展起来的学科,远没有物理学成熟.目前,交通科学的理论是比较粗糙的,所发展的模型不很精确.交通科学中的许多理论最初是从其它学科借来的,既不成熟,甚至有错误.本文分析了几个典型的宏观模型,指出了其建模方法中的缺陷.探讨了交通流宏观建模方法的发展方向.这将有助于重新审视交通流的宏观建模方法,使交通流理论更加系统、完整和科学。

摘要： 本文回顾了城市交通控制系统的发展历程，归纳了系统的核心理论和关键技术，探讨了国际上对城市交通控制理论研究的发展趋势。结合我国城市交通控制系统的发展过程，论文重点分析了我国相关理论研究的特点，指出了存在的不足，并结合我国城市交通控制系统的研究和实践，提出了一些具体发展建议。

摘要： 本文回顾了城市交通控制系统的发展历程，归纳了系统的核心理论和关键技术，探讨了国际上对城市交通控制理论研究的发展趋势。结合我国城市交通控制系统的发展过程，论文重点分析了我国相关理论研究的特点，指出了存在的不足，并结合我国城市交通控制系统的研究和实践，提出了一些具体发展建议。

摘要： 本文回顾了城市交通控制系统的发展历程，归纳了系统的核心理论和关键技术，探讨了国际上对城市交通控制理论研究的发展趋势。结合我国城市交通控制系统的发展过程，论文重点分析了我国相关理论研究的特点，指出了存在的不足，并结合我国城市交通控制系统的研究和实践，提出了一些具体发展建议。

摘要： 本文回顾了城市交通控制系统的发展历程，归纳了系统的核心理论和关键技术，探讨了国际上对城市交通控制理论研究的发展趋势。结合我国城市交通控制系统的发展过程，论文重点分析了我国相关理论研究的特点，指出了存在的不足，并结合我国城市交通控制系统的研究和实践，提出了一些具体发展建议。

摘要： 本论文对城市快速路交通流三个参数:流量、速度和时间占有率之间的关系进行了研究.论文利用北京市快速路的实测数据,绘制了交通流三个参数两两之间的散点图,并对数据进行了拟合.研究发现交通流特性与调查位置有关,调查位置不同,交通流特性不同;交通流数据聚集成两个区域,分别对应畅通状态和拥挤状态,中间存在数据间隙;速度-流量,流量-时间占有率,速度-时间占有率存在相关关系,可用对数模型或线性模型描述.这些研究结论反映了城市快速路交通流的基本特性.

摘要： 本发明公开了一种结合宏观交通流和微观交通流信息的城市主干路阻断交通流状态划分方法，具体包括在调查路段放置摄像机进行交通调查；对摄像机获取的交通数据信息进行预处理，剔除无效数据，确定车头时距频率分布区间；比较各统计间隔下的交通参数标准差，确定最佳的统计间隔；利用K‑means方法对速度进行聚类，选取最优的交通状态数量，并得到各交通状态的速度阈值；基于车头时距法对各状态交通流进行自由流和跟驰状态划分；利用坐标转换法得到明确的车头时距阈值；本发明可以更好地考虑微观交通流中车辆之间的相互作用，以及宏观交通流中车流的总体特征，同时保证交通流整体的拟合性，具有重要意义。

摘要： 通过机动车行驶模拟部(84)对模拟了包括多个道路及连接道路和道路的交叉点的道路网的道路网模型中的、模拟了机动车的机动车模型的行驶进行模拟，通过公共交通工具行驶模拟部(88)对模拟了轨道系统交通工具的路线的路线网模型中的、模拟了轨道系统交通工具的轨道系统交通工具模型的行驶进行模拟。并且，通过断开模拟部(90)使模拟了断开设备的断开设备模型动作，该断开设备设置在道路和轨道系统交通工具的路线交叉的地点，当轨道系统交通工具在该交叉的地点行驶时，暂时断开该交叉的地点的机动车的行驶。

摘要： 本发明提供的一种基于交通波动理论的道路节点交通流通行时间的控制方法，包括步骤：S1：根据交通波动理论建立的下游交叉路口的平均车速的计算模型；S2：实时采集相邻两个交叉路口之间的目标路段的长度L和下游交叉路口的路口长度D；S3：实时采集相邻两个交叉路口之间的目标路段车辆车速信息，并计算目标路段的平均车速v1；S4：计算得到目标路段的下游交叉路口的平均车速v2；S5：计算得到目标路段的交通流实际通行时间t0和交通流最大通行时间tm；S6：判断t0＜tm是否成立，若不成立，则调节目标路段的交通流通行时间；本发明对避免目标路段车流溢流到上游交叉口，减少了拥堵是造成的时间成本及燃油成本，提高城市道路的通行效率。

摘要： 本发明提供估计对象区域的交通流的交通流估计装置(1)。交通流估计装置(1)具备存储对象区域的车道信息的存储部(30)，获取由在对象区域内移动中的第一移动体(6)在不同的定时拍摄的包含周边的第二移动体(7)的多个图像、和各定时的第一移动体的位置信息及速度信息，基于车道信息和位置信息确定第一移动体移动中的车道，基于多个图像计算图像内的第二移动体的位置的随时间变化，基于从图像检测的第二移动体相对于第一移动体的位置关系，估计第二移动体移动中的车道，基于第一移动体的速度信息、表示第二移动体的位置的随时间变化的信息、第一及第二移动体移动中的车道，估计对象区域的按车道区分的交通流。

摘要： 在以往的方法中，地上侧的装置需要从在交叉点行驶的所有车辆的搭载装置高速且高频度地取得该车辆的详细的位置信息、速度信息、想要行驶的行进路线的信息等，计算向交叉点的适当的进入时机、适当的进入速度，需要高性能的计算机。因此，本发明的交通流控制系统之一是与在交通路通行的移动体的行驶控制装置进行通信，控制交通路的交通流的交通流控制系统，具有进入权管理部以及通信部。进入权管理部在划分为虚拟的区域的交通路中按区域管理进入权，管理与区域对应的数量的令牌，使令牌附随进入权赋予给行驶控制装置，由此，引导移动体向区域的进入。通信部与行驶控制装置之间进行进入权以及令牌的通信。

摘要： 本发明公开了一种结合宏观交通流和微观交通流信息的城市主干路阻断交通流状态划分方法，具体包括在调查路段放置摄像机进行交通调查；对摄像机获取的交通数据信息进行预处理，剔除无效数据，确定车头时距频率分布区间；比较各统计间隔下的交通参数标准差，确定最佳的统计间隔；利用K‑means方法对速度进行聚类，选取最优的交通状态数量，并得到各交通状态的速度阈值；基于车头时距法对各状态交通流进行自由流和跟驰状态划分；利用坐标转换法得到明确的车头时距阈值；本发明可以更好地考虑微观交通流中车辆之间的相互作用，以及宏观交通流中车流的总体特征，同时保证交通流整体的拟合性，具有重要意义。

摘要： 道路交通流仿真设定通过具有对蓄电池进行充电的电力的剩余量作为属性值而模拟电动机动车的电动机动车模型相对于机动车模型的总数的比率、以及对该电动机动车模型的蓄电池进行充电的充电站模型的数量及设置位置。另外，计算在模拟包含多条道路及连结道路与道路的交叉点在内的道路网的道路网模型中行驶的电动机动车模型的蓄电池的剩余量，选择与基于所算出的蓄电池的剩余量的值低于预先确定的阈值的需充电EV模型对应的、用于对蓄电池充电的充电站模型。因此，道路交通流仿真能够模拟电动机动车的充电行为。

摘要： 通过机动车行驶模拟部(84)对模拟了包括多个道路及连接道路和道路的交叉点的道路网的道路网模型中的、模拟了机动车的机动车模型的行驶进行模拟，通过公共交通工具行驶模拟部(88)对模拟了轨道系统交通工具的路线的路线网模型中的、模拟了轨道系统交通工具的轨道系统交通工具模型的行驶进行模拟。并且，通过断开模拟部(90)使模拟了断开设备的断开设备模型动作，该断开设备设置在道路和轨道系统交通工具的路线交叉的地点，当轨道系统交通工具在该交叉的地点行驶时，暂时断开该交叉的地点的机动车的行驶。

摘要： 本发明提供的一种基于交通波动理论的道路节点交通流通行时间的控制方法，包括步骤：S1：根据交通波动理论建立的下游交叉路口的平均车速的计算模型；S2：实时采集相邻两个交叉路口之间的目标路段的长度L和下游交叉路口的路口长度D；S3：实时采集相邻两个交叉路口之间的目标路段车辆车速信息，并计算目标路段的平均车速v

摘要： 本发明提供一种交通流模拟方法及交通流传感器，应用于汽车技术领域，该方法在获取目标仿真车的行驶路线和车辆信息后，根据行驶路线和车辆位置，在动态地图中确定至少一条与目标仿真车的行驶过程相关的相关车道，获取动态地图中记录的各相关车道的车道信息，并根据车辆运行拓扑中记录的各相关车道的车辆队列以及目标仿真车的车辆位置，确定目标仿真车四周的相关仿真车，最后根据各相关车道的车道信息、各相关仿真车的车辆信息以及目标仿真车的车辆信息，确定目标仿真车的驾驶策略并控制目标仿真车行驶。本方法车辆集合中的各仿真车均可以使用动态地图以及车辆运行拓扑，能够降低交通流模拟过程对计算资源的消耗，进而提高智能驾驶测试效果。