基于元胞传输模型的城市快速路网建模与仿真分析

熊强, 长安大学 发表时间:2013-05-28 硕士

随着城市快速路网建设的步伐加快,大中城市已形成了新型城市交通体系,但由于缺乏对城市快速路网的研究,城市交通很难形成有效的管理和调控。城市快速路网系统庞大而复杂,交通现象多为非线性动态过程,需要通过计算机建模的方式来寻找交通流的基本规律。而元胞传输模型作为一种新型的交通流宏观仿真模型,为城市快速路网的研究提供了行之有效的方法。基于此,本文以西安城市快速路网为对象,利用元胞传输模型构建路网模型,通过仿真研究交通不利条件下交通拥堵形成和消散过程。论文的主要研究工作和内容如下:(1...


基于动态图混杂自动机的城市快速路网交通密度估计

王莹, 北京工业大学 发表时间:2017-06-01 硕士

为了及时告知交通出行者快速路拥堵情况,避免交通需求持续性增加产生更严重的交通安全问题,需要对快速路的交通运行状况进行实时监控。然而由于城市快速路网规模庞大,在每一个路段上都安装传感器将会产生高额的费用。同时传感器在检测交通信息以及向计算中心传输数据的过程中都有可能引入噪声。因此,有必要提出一种快速准确的大规模城市快速路网交通状态估计方法,通过有限数量的传感器采集的交通数据来研究整个快速路网的运行状态,使交通管理者全面掌握整个路网的运行状况,以便更好地采取合理的管理措施,提高...


城市道路交通事件影响分析及疏导策略研究

肖恢翚, 东南大学 发表时间:2016-06-02 博士

当前城市道路交通事件的发生频率居高不下,成为导致城市道路交通拥堵、降低路网运行效率的主要原因之一。通过探索城市道路交通事件影响的扩散机理及其疏导与控制策略,可以有效地预防和控制交通拥堵。本文通过构建交通事件影响下的城市网络交通流模型,分析了交通事件影响下的交通流运行规律,揭示了不同路网条件下交通事件影响的形成与扩散机理,探讨了面向交通事件的城市道路交通拥堵疏导策略。首先,基于元胞传输模型,以交通流密度作为状态变量,针对交通事件发生的不同位置,调整了元胞的划分方式,将特征差异...


基于改进元胞传输模型城市区域路网建模仿真分析

闫海兰, 长安大学 发表时间:2014-05-20 硕士

元胞传输模型作为一种典型的交通流宏观仿真模型,为城市道路路网交通流的研究提供了行之有效的方法。本论文以西安市某区域路网为研究对象,利用可变元胞传输模型构建区域路网模型,通过仿真模拟和分析不同交通条件下的交通流现象,作为改进和评价交通管理方案的依据。论文的主要研究工作和成果如下:(1)根据元胞传输模型的原理和交通流特点,详细阐述了元胞传输模型模拟交通流的过程,建立了路段交通流的元胞传输仿真模型,模拟和分析了自由流和拥堵...


基于多智能体系统的快速路宏微观交通流建模仿真

朱朝磊, 北京工业大学 发表时间:2016-06-01 硕士

...用越来越广泛和深入。本文以智能体技术为基础,对城市快速路中的交通流开展了宏观和微观建模仿真研究。具体研究内容和取得的结果如下:首先,建立了微观交通智能体构成的多智能体系统模型架构,包括车辆智能体和控制中心智能体。在介绍跟驰模型时引入了动态临界跟驰距离的概念,并给出了估算动态临界跟驰距离的方法,用以区分车辆智能体所处的行驶状态。接着,讨论了换道操作的三个步骤,并根据换道过程中车辆之间的距离关系,计算得到了安全换道的距离条件。然后,设计了快速路主路和入口匝道的车辆智能体在合流...


城市快速路交通态势评估理论与方法研究

朱琳, 北京交通大学 发表时间:2013-06-01 博士

随着城市规模的不断扩大,快速路已成为支撑整个道路交通系统运转的关键,发挥着不可替代的作用。尽管快速路的定位是为长距离、快速交通出行服务,但日益增长的交通压力所带来的交通拥堵问题却也不可避免的发生在快速路上。正是由于相对封闭的道路结构,阻碍了排队车辆的疏散,导致快速路交通拥堵时空影响更加明显。由于快速路的重要功能和特殊地位,控制和解决城市快速路交通拥堵问题迫在眉睫。基于现有的交通数据和信息资源,如何快速捕捉交通运行的外在特征和演变规律,准确评判快速路网的交通现状及潜在能力,合...


基于元胞传输模型城市路网交通分配方法研究

姚凯斌, 华南理工大学 发表时间:2017-06-08 硕士

...的一个重要环节,目的是确定交通需求已知条件下的路网负载,为交通规划、设计与管理提供依据。动态交通分配属于交通分配领域的一个重要分支,可描述路网的交通负载在时间与空间两个维度上的变化过程。交通仿真由于方便集成控制策略,可以获取动态的交通数据,因此被广泛应用于动态交通分配。为此,本文尝试将元胞传输模型(Cell Transmission Model,CTM)这一交通仿真技术应用到交通分配领域。1.在传统CTM的基础上,引入元胞的长度和密度两个属性,选择密度作为CTM每次迭代更新...


城市道路交通流预测方法的研究

刘思妍, 上海交通大学 发表时间:2015-01-01 硕士

近几年,我国城市交通路网基础设施建设发展迅猛。但随着经济的飞速发展,道路的增建措施远远不能够满足不断增长的出行需要,因此,许多大城市交通路网经常出现交通拥堵,甚至面临大面积瘫痪的灾难。智能交通系统(ITS-Intelligent Transport System)是一种利用高新科技对传统运输系统进行改造的新型管理系统,它由交通信息服务系统、交通管理系统等等子系统组成,分别实现在城市交通中的交通流诱导与交通流控制等目的。不论在交通流诱导还是在交通流控制中,交通流预测都是其前提...


基于卡尔曼滤波的城市快速路交通密度估计与拥堵识别

张驰远; 陈阳舟; 郭宇奇, 交通信息与安全 2017年05期 , 期刊

针对城市快速路网中只有部分路段检测器可用的情况,为准确地估计交通密度并基于快速识别路网所有路段的交通拥堵情况,研究了基于宏观交通流模型的卡尔曼滤波器设计方法。结合动态图混杂自动机(DGHA)与元胞传输模型(CTM)对快速路网建模,在此基础上推导出分段仿射线性系统(PWALS)模型基于所得到的模型设计出切换型卡尔曼滤波器进行交通密度估计,并通过将路段密度估计值与临界拥堵密度进行对比来对快速路网的拥堵进行识别。以京通快速路为例进行实验,结果表明,真实值与估计值的平均绝对误差...


城市快速路实时交通状态估计方法研究

马勇, 北京工业大学 发表时间:2014-05-01 硕士

城市快速路的实时交通状态估计是实施有效交通控制和诱导的前提与基础。智能交通系统的发展,尤其是AVI(Advanced Vehicle Information)信息技术的进步,使得城市道路交通信息获取更加准确全面。基于移动传感技术(如浮动检测车、智能手机),实时估计道路交通状况就是其中一个很有意义的研究方向。与传统固定式交通检测技术相比,移动式、便携式交通检测方法在大范围城市道路信息获取的实时性、准确性、覆盖面更广等方面都具有明显优势。本文研究了基于便携...


快速道路可变限速控制技术

李志斌, 东南大学 发表时间:2014-11-01 博士

随着机动化交通需求迅速增长,快速道路上出现了一系列严重的交通拥堵及安全问题。科学合理的限速值能够使驾驶员车速保持在当前道路交通环境下安全范围以内,但传统快速道路限速值确定方法无法在变化的道路交通环境下为驾驶员提供安全合理的限速值,其本质属于静态限速方法。快速道路可变限速控制技术通过先进的交通流参数自动检测技术,基于实时数据对当前交通流状态进行判别,基于一定的控制策略自动对限速值进行调节,从而对交通流运行进行主动干预,实现改善通行效率及提升行车安全的目的,其本质是一种动态限速...


高速公路临时使用路肩优化研究

叶朕, 清华大学 发表时间:2016-06-01 硕士

...肩措施在实际应用中可能存在的限制和问题。提出了基于路网总行程时间最小化的高速公路临时使用路肩措施优化模型。以高速公路METAENT宏观动态交通流模型为基础,利用遗传算法及滑动时间窗来预测并优化路肩在不同约束条件和目标函数下的开启和关闭问题。选择美国加利福尼亚州I-80E高速公路进行实例分析。结果表明,一次时间窗(10min)内所有28条路段路肩控制变量变化不大于14次且可关闭路肩的权重系数为0.5时,网络总行程时间减少30.61%。总行程时间值比全仿真时间内开放路肩或超过一...


基于比例积分观测器的城市快速路交通密度估计与拥堵识别

郭宇奇; 陈阳舟; 李伟; 张驰远, 北京工业大学学报 2018年06期 , 期刊

针对城市快速路网中只有部分路段检测器可用的情况,为了及时准确地估计整个路网中未布设检测器路段的交通密度并基于估计结果识别路段拥堵状况,提出了基于路网动态模型的比例积分观测器设计方法.首先,将元胞传输模型(cell transmission model,CTM)嵌入到动态图混杂自动机(dynamic graph hybrid automta,DGHA)框架中,对城市快速路网进行建模,并推导出了分段仿射线性系统(piecewise affine linear system,PW...


基于MPC的快速路入口匝道协调控制策略研究

胡灵龙, 浙江大学 发表时间:2014-03-01 硕士

随着城市化进程的加速,城市交通拥堵问题已成为全球大城市面临的共同问题。发生在城市快速路上的交通拥堵如果不及时消除将可能导致路网大面积瘫痪,因此,对快速路拥堵的研究和治理变得尤为重要。本文以城市快速路为研究对象,从宏观交通流模型入手,以入口匝道控制为手段,将模型预测控制(MPC)理论应用到快速路匝道控制系统中,探究解决城市快速路交通拥挤的匝道优化控制策略。全文的主要研究成果总结如下。(1)基于交通流模型,以匝道调节率为控制变量,提出了匝道MPC调节的离散时间非线性动态控制命题...


城市快速路网分布式匝道协调控制

李伟; 陈阳舟; 郭宇奇, 北京工业大学学报 2017年10期 , 期刊

针对城市快速路网的匝道调节问题,提出了分布式匝道协调控制策略.首先采用动态图混杂自动机与元胞传输模型相结合的方法建立了快速路网的交通流模型;然后分析了系统的平衡状态集,在此基础上设计了分布式匝道协调控制,使得系统状态渐近收敛到某个平衡状态;最后对北京三环快速路网进行了仿真实验.实验结果验证了控制方案的有效性和可行性....


基于VMS发布诱导信息的快速路网动态最优控制

孙伟力, 浙江大学 发表时间:2013-04-01 博士

基于可变信息标志(Variable Message Signs, VMS)的交通诱导系统是智能交通系统的组成部分,对改善路网的交通状况有重要的作用。交通诱导系统通过VMS发布诱导信息,可以有效地调节车流在路网各个道...


基于城市交通突发事件的拥堵蔓延的分析建模

李旭阳, 青岛大学 发表时间:2018-05-18 硕士

城市交通对城市现代化发展起着至关重要的作用,城市交通拥堵也成为城市快速发展中亟待解决的关键问题。目前,对城市交通拥堵的研究主要集中在周期性的、可复现的拥堵上,对由突发事件导致的不确定的、无法复现的交通拥堵研究较少。目前对突发事件拥堵研究主要有采用单车道NaSch模型城市主干路突发拥堵蔓延研究和基于交通流元胞传输模型城市交通网络中突发拥堵蔓延研究。在单车道的研究中并没有考虑路口的影响,在基于交通流元胞传输模型对交通网络建模中,元胞的在道路上建立是采用单元胞包含多车道,没有...


环形快速路交通流的改进元胞传输模型建立与仿真

史良; 陈阳舟; 张鲁, 交通信息与安全 2012年05期 , 期刊

交通流模型一直是交通系统中最基本的研究内容。适当的交通流模型可用于路网交通流预测和信号控制。以北京环形快速路为背景,采用改进的元胞传输模型(modified cell transmissionmodel,MCTM)进行建模。在MCTM模型中,放宽了原始CTM模型均等划分元胞的限制,并采用密度代替车辆数表示元胞状态,对不同元胞连接方式(简单连接、融合、分离)建立了元胞交通流传输关系。与广泛应用的微观仿真软件Paramics进行了仿真对比分析。结果表明,与原始CTM相比MCTM...


快速路网交通管理策略仿真评价研究

杨珍珍, 上海理工大学 发表时间:2011-12-01 硕士

快速路网城市交通网络中起骨架作用。快速路网交通拥挤和环境污染日益严峻,是许多城市面临的问题。目前国内外评价交通管理策略多是以缓解拥堵为目标,很少兼顾环境效益,如机动车尾气排放(CO、HC、NOx)和燃油消耗。随着绿色交通、低碳交通理念增强,对交通管理策略的环境效益的评价更加受学术界关注。利用可变情报板(VMS)发布行程时间信息,利用车载导航系统(IVNS)提供实时最优路径,是提升城市交通管理效率的有效手段。本文综合运用交通流理论与环境工程的先进成果,以宏观交通流模型与机动...


城市快速路匝道协同控制模型与方法研究

邹祥莉, 华南理工大学 发表时间:2018-04-15 硕士

随着社会经济的快速发展,城市居民生活质量不断提升,城镇一体化发展速度加剧,导致机动车保有量急剧增加,从而造成城市交通拥堵性质逐渐从点拥堵到局部拥堵进而演变成区域路网拥堵,拥堵范围逐渐从城市中心向城乡结合部的快速路系统蔓延,而目前对于快速路网拥堵控制方法的研究和应用不是非常成熟,尤其是基于预测控制的研究非常少,因此,为缓解城市快速路交通拥堵问题,提高快速路系统的总体运行效率,本文从局部和区域两个角度对快速路匝道协同控制模型与方法进行研究。研究内容主要包括以下几个方面:(1)提...


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