分析了常用的基于流量、距离、周期的交叉口合并控制原则,提出了综合因素关联度量化方法,考虑交通流量、交叉口距离、车队离散特性等因素,基于车队离散模型,构建相邻交叉口间关联度的量化公式,建立指标修正公式,结合实际分析模型的可靠性,获得反映综合因素的关联度值,为子区交通信号控制提供是否合并控制的决策支持。采用仿真软件进行模型应用,选择了具有典型意义的700 m相邻交叉口,以及4个交通流平稳上升的时段,进行关联度值计算,并根据是否合并的决策支持调整信号控制参数。结论表明:对于单一原则难以界定的边缘性合并判断,基于车队离散模型的量化综合判断方法能够有效地解决,并为交通信号协调控制决策。
针对视频交通事件检测器的有效检测范围目前在行业内产生的广泛争议,结合摄像机安装高度、安装角度、摄像机性能指标,通过理论计算和试验验证,得到视频交通事件检测系统对相关交通事件的合理检测范围,从而为高速公路全程视频监控系统外场监控摄像机的布设间距、布设方式提供数据支持,实现高速公路全程无盲区智能化监控识别。计算结果表明,对于小汽车停驶等交通事件,其有效检测距离大于1000m的传统说法是不准确的,目前的技术水平很难达到,其合理检测距离应该在500m左右,试验数据验证了这一说法,但视频交通事件检测系统的有效检测距离后续会随着摄像机性能的不断增强而有所提高,从而满足高速公路监控系统不断提高的监控需求。
为了提高智能化决策水平,深入挖掘交通仿真技术对日常交通管理工作的指导作用,在总结国内外各类交通仿真项目实践经验的基础上,以一个正在实施的决策支持系统为例,介绍了应用中观动态交通仿真技术建立的交通决策支持系统。该系统针对路网中常见的各类突发事件,模拟事件发生前后对交通流的影响效果,并针对事件造成的拥堵建立多套交通响应预案,系统对预案的实施效果进行仿真评估,根据仿真结果指标分析比选各个预案的优劣,优秀预案用于指导日常交通管理与决策。通过对系统应用的优缺点分析和应用发展趋势分析,展示了交通仿真技术的应用价值以及对交通规划和交通管理的指导意义,指出交通仿真技术的未来发展必然带来交通管理决策水平的新的飞跃。
使用视频采集技术对通过平乐园南路口减速丘的车辆运行速度数据进行调查。运用插值分析法,建立了车辆行驶速度和距交叉口距离的关系;利用单因素方差分析法,对距交叉口的距离与机动车行驶速度进行显著性分析,研究了城市道路交叉口设置减速丘后机动车的减速效果。结果表明,城市道路交叉口设置减速丘后机动车速度衰减了42.87%,且距交叉口的距离对于机动车行驶速度是有显著影响的。在交叉口进口道16m范围内,机动车在行驶据交叉口3.5m处时,其行驶速度会有显著变化,3.5m处显著性水平为0.01＜α=0.05。
针对基于路面公交系统的道路交叉口的公交信号优先需求,通过较详细地需求分析,概述性的介绍了由优先请求生成系统、通信系统和交通信号控制系统构成的公交信号优先系统的具体实现,重点研究了公交信号优先控制技术与检测技术的实际应用,由RFID车辆检测设备、优先申请接入设备和交通信号控制器组成了公交信号优先系统的硬件扩展,由优先监视、设备管理、数据管理和统计分析4个模块组成了公交优先信号平台的软件实现。通过实例对比分析总结了公交信号优先技术应用前后公交车辆旅行时间的变化,验证了公交信号优先技术对于北京公共交通发展有实效性的推进作用。提出了道路与路口的渠化优先、专用道的使用权保障以及交通信息发布诱导等路面保障系统是公交信号优先系统产生效益的基本保障。
提出了一种在干线协调控制背景下的主动式公交信号优先方法,旨在达到公交车辆、社会车辆共同利益最大化的目标。首先需要明确干线协调与公交优先的优先级关系,确立双层优化方法,上层为干线协调,下层为公交优先。优先方法中采用主动式早启、晚断模式为核心模块,绿波带上下限作为约束条件调整公交信号优先的具体方案。然后,根据优化方法,构建了由公交请求生成系统、通信系统、交通信号控制系统组成的主动式公交信号优先系统。最后通过系统验证分析,从干线协调效果和公交车辆延误时间等方面评价了这种优先方法的具体效果,并给出了实际应用建议。
为了改善我国的商用车辆管理问题,使交通更智能化和体系化,更安全和高效,该文章在对智能交通系统的整体框架进行了深入了解的基础上,借鉴美国商用车辆信息系统和网络(CVISN)的设计思想,采用自顶向下逐层分析的方法,从对商用车辆管理系统的用户服务分析入手,制定系统的逻辑框架,进而设计出了系统的物理框架模型。同时,对系统中的关键技术,如电子检查、证件管理、信息共享等的应用场景和管理流程进行了深入分析。通过系统的框架设计和关键技术分析结果,表明了商用车辆管理系统的技术可行性,也为日后智能交通管理的相关研究参考。
环保、安全是交通运输领域备受关注的两大重要问题,智能交通系统(ITS)是解决这两大问题的一种有效方法。公路列车(Road Train)系统作为车用自组织网络(VANETs)在ITS领域的一个特殊应用,通过车车协同,整个公路列车队中,除头车由驾驶员驾驶,其他车辆都受头车发送的控制数据控制其自动驾驶。该系统集成了微电子技术、网络通信技术、多传感器集成技术以及车辆自动控制技术,旨在提高交通运输的安全性以及减少其所带来的环境污染,同时增加驾驶舒适性,其核心思想是通过车车通信的方式实现车辆之间的列队协同列队行驶。首先介绍了公路列车系统的概念,分析了公路列车系统的优点,提出了公路列车系统的体系框架结构,深入讨论了公路列车系统中所包含的关键技术,最后对公路列车系统进行了总结。
基于国标ETC车道系统的实际运行情况,分析了邻道干扰产生的主要原因,利用建立的邻道干扰车道模型和坐标系,采用边界分析法计算了与解决邻道干扰相关的天线方向性图约束条件和与之相关的射频指标约束条件,提出了OBU截止电平的概念。研究表明:在合理的工程安装条件下,通过设定必要的设备射频指标约束,可在保证OBU与本车道RSU正常通信质量的基础上,切断OBU和相邻车道RSU通信的下行通信链路,同时,在上行链路上采用相邻车道不同信道配置和采用RSU窄带接收,从而防止避免邻道干扰的产生。最后根据理论分析和计算,结合工程实际应用,给出了可供参考的RSU天线方向性图约束条件和OBU接收射频参数范围。
研究了新一代车车、车路之间通信标准协议,即专用短程通信(Dedicated Short Range Communications,DSRC)和车载环境下的无线接入协议。调研了欧洲、日本、美国和中国车载通信标准的最新发展情况,阐述了DSRC系统架构、技术原理以及通信标准,重点分析了DSRC物理层和MAC层关键技术,比较了IEEE 802.11和IEEE 802.11p异同点,最后展望了DSRC技术在汽车工业、汽车通信上的发展前景。本文全面深入讲述DSRC技术特点,为下一步我国制定车载通信发展战略提供参考依据。
在以往高速公路收费站采用增加车辆分配器或者人工复式解决联动控制外设的研究应用基础上,针对国内目前一些高速公路采用的单车复式收费,提出单车道上复式收费中多个收费亭的联动处理解决方案,目的在于改善与解决同一车道上多个收费亭之间不能联动控制外设,导致收费站人员投入多、收费速度慢、逃费现象等问题。从软件角度,根据计算机数据结构中队列的概念,在复式车道中增加收费亭间通信功能,使同一收费车道上的多个收费亭能共享车道内通过车辆的信息,减少由于人工操作带来的不利影响。同时在不增加外设的情况下,对收费车道软件系统做相应的改造,解决了复式收费中联动控制外设的问题。
对高速移动环境下的信道建模与测量活动进行了分类与总结,指出目前V2V信道建模与测量活动所存在的不足。首先对V2V信道建模的现状进行简单的介绍,给出信道冲击响应的一般表达式,论证信道建模的重要性;然后对目前国内外一些重要的信道建模与测量活动,特别是关于VTD对信道统计特性影响的测量活动进行了分类,将其按建模环境(几何的与非几何的)与环境中物体的分布(随机的与确定的)分为3个主要类型。最后,为了建立完善的信道模型,提出了未来信道建模所面临的挑战,为今后的信道建模与测量活动指引了方向。
为研究高速公路交通事故与气象条件之间的关系,以京津塘高速公路为例,对2007年3月-2010年2月逐月发生的交通事故次数、伤亡人数以及相应气象资料进行相关性分析。研究表明:(1)全程交通事故发生次数存在两个高峰,分别是4～6月的鞍形高峰和10月的次高峰,2月发生交通事故的次数最少。伤亡人数和交通事故的时间分布存在较大差异。从全程来看,伤亡人数最多的月份为7月,次多的月份为4月和10月。交通事故和伤亡事故的易发性由高到低都是河北、北京和天津。(2)相对于交通事故发生次数,气象条件和伤亡人数之间的相关性更好,主要是由于恶劣气象条件往往引起车辆失控或严重影响驾驶员判断等。以后在月际尺度研究气象交通安全时,应着重研究造成伤亡的交通事故。(3)伤亡人数和降水量、相对湿度之间呈显著的正相关关系,和能见度、气压之间呈显著的负相关关系。
由于受到信息采集源性能影响,造成了智能车辆避撞预警系统(Collision Warning System,CWS)前后车相对距离测量精度低的问题,针对此问题提出了一种基于机器视觉的预警算法(Collision Warning Algorithm,CWA),利用机器视觉获得了较高精度的测距信息,有效提高了预警算法的有效性。在分析驾驶员驾驶行为基础上,确定CWA的报警准则。基于机器视觉技术建立了一种多输入、多输出的CWA模型,给出了模型预警原理、决策阈值确定方法、逻辑结构图,以及基于机器视觉的车辆信息获取方法。设计了一个单车道双车辆跟驰实车试验,采集模型测试所需的数据,并利用实测数据对模型进行了验证。试验结果显示,平均测距误差不超过3.6 m,预警模型能够准确给出预警信息,对提高车辆行驶主动安全性具有重要意义。
将驾驶模拟器作为试验平台分析使用手机对驾驶的影响,有40名驾驶员参与了多阶段的试验,利用统计数据对不同通讯方式下完成的不同驾驶任务进行比较分析,得到初步结论:带有干扰性的手机通话最有可能引发道路交通事故,而免提可以起到轻微的改善作用,不能有效改善负面影响;使用手机同时完成双重任务的干扰性远比单一任务的干扰性影响大;男性使用手机对于驾驶安全性影响比对女性大。以试验的相关统计数据为基础,建立了使用手机对驾驶的可靠度模型,综合分析验证了使用手机对于车辆驾驶影响的初步结论。进一步为基于模型的驾驶可靠度进行分级,得到结论:使用手机对驾驶可靠度影响显著,干扰对话对驾驶可靠度影响更加显著;任何形式的通话都会使可靠度迅速减小。
车辆动力学控制系统(VDC)通过对车辆施加主动横摆力矩来改善车辆高速时的操纵稳定性,可有效避免侧滑等交通事故,研究其横摆力矩控制方法是当前车辆动力学领域的热点。在研究先进控制理论的基础上,分别设计了用于VDC系统的鲁棒、模糊和智能积分模糊PID控制器,并将它们和车辆系统模型联接进行了系统仿真,对比分析了3种控制器的控制特点与控制效果。仿真结果表明,鲁棒、模糊和智能积分模糊PID控制方法都能实现有效的横摆力矩控制,且有各自的特点。智能积分模糊PID控制效果更为理想,该方法应用于VDC控制具有很好的前景。智能积分降低了积分功能的副作用,进一步提升了模糊PID的控制效果。仿真工作为进一步将智能积分模糊PID应用于VDC系统样机开发提供了参考。
随着社会经济和城市建设的迅速发展,机动车保有量急剧增加,造成交通拥堵问题日益严重,同时也导致了更为严重的交通污染问题。随着机动车尾气排放污染的日益加剧,对其研究也越来越广泛和深入。关于尾气排放的研究大致可以分为2个方面:(1)机动车尾气排放研究,从微观层面、中观层面、宏观层面对其进行研究,包括尾气排放获取数据的方法、机动车行驶周期及尾气排放模型的研究。(2)机动车尾气扩散研究,主要是其扩散模型的研究。此外排放控制策略研究也越来越受到重视,其研究趋势逐步由针对发动机改进等降低单个车辆的排放发展到整个路网的排放量改善的交通控制管理措施。
