基于主动交通管理需求的快速路交通流特性研究

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作者 邵长桥 董文延 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期95-101,共7页

为了适应主动交通管理策略需求,对快速路交通流特性进行研究。以交通微波雷达检测器数据为基础,应用交通流波速理论和宏观交通流模型,将交通流状态分为非拥堵状态、过渡状态和拥堵状态。根据交通流波速理论分析拥堵状态下各车道密度、... 为了适应主动交通管理策略需求,对快速路交通流特性进行研究。以交通微波雷达检测器数据为基础,应用交通流波速理论和宏观交通流模型,将交通流状态分为非拥堵状态、过渡状态和拥堵状态。根据交通流波速理论分析拥堵状态下各车道密度、速度和占有率的变化特性,研究了车道级交通流状态划分阈值;分别应用Pipes、Van Aerde和Newell宏观交通流模型对交通流断面观测数据与车道观测数据进行拟合,并对基于宏观交通流模型的交通流参数进行估计。研究结果表明:不同车道的交通运行时序特性和交通流状态存在显著差异,3个经典模型中Van Aerde模型对交通流运行数据拟合效果最佳。综合交通流波速理论和宏观交通流模型分析结果,得到了交通流状态判定阈值。 展开更多

关键词 交通运输工程 主动交通管理 交通流特征参数 交通流特性 交通流波速理论

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基于车辆动态行为特征的交通状态识别研究

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作者 李熙莹 卢美燕 +2 位作者 何兆成 苏淑妍 庞淑敏 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期44-55,85,共13页

交通状态识别研究对于预防和缓解交通拥堵具有重要的研究价值,不仅能够为交通管理提供决策支持,还能有效提升道路的运行效率。传统的交通状态识别方法仅考虑单一的宏观特征参数,忽视车辆变道行为的影响以及由此产生的车辆间相互干扰,导... 交通状态识别研究对于预防和缓解交通拥堵具有重要的研究价值,不仅能够为交通管理提供决策支持,还能有效提升道路的运行效率。传统的交通状态识别方法仅考虑单一的宏观特征参数,忽视车辆变道行为的影响以及由此产生的车辆间相互干扰,导致状态划分空间粒度较粗,状态辨识不够精细化,难以深入分析交通拥堵的成因。对此,本文提出一种无人机视角下基于车辆动态行为特征的交通状态识别方法。首先,该方法结合基于旋转检测框的车辆检测算法(YOLOv8s-OBB)和车辆跟踪算法(BoTSORT)检测和跟踪车辆,解决水平框中背景像素冗余以及车辆框重叠的问题,提取车辆空间方向角和旋转4点坐标等更精准的车辆轨迹数据,并计算微观交通流参数;其次,利用获取的车辆空间方向角和旋转位置信息提出车辆动态行为特征参数,即变道干扰率和车辆方向波动指数;然后,结合宏观的平均速度和交通密度参数,构建多维状态特征空间,应用于实际道路场景的交通状态识别。最终实验结果表明:在旋转车辆目标检测中,该方法的mAP@0.5达到0.987,输出的车辆轨迹数据稳定且连续;在交通状态识别中,在平均速度和交通密度作为宏观特征参数的基础上引入变道干扰率后,状态识别精确度达到0.983;进一步,引入车辆方向波动指数后,状态识别精确度达到0.987。同时,根据状态特征空间表征,可以更加精准地将交通状态划分为4种状态,即畅通态、平稳态、拥挤态和堵塞态,从而可以为车辆动态行为定量化分析交通状态影响,为基于无人机视角的交通状态识别提供新的理论参考,为智能交通系统提供先进的状态精细感知。 展开更多

关键词 城市交通 交通状态识别 车辆动态行为特征参数 旋转车辆检测与跟踪 无人机航拍

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多机场终端区微观交通流建模与仿真分析 被引量：22

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作者 张洪海 胡勇 +1 位作者 杨磊 许炎 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期368-374,共7页

为研究多机场终端区交通流微观时空特性与演变规律,考虑终端区内单股、汇聚和交叉交通流具有基于目标点运行的基本特征,依据先到先服务原则,利用刺激-反射跟驰理论,建立了空中交通流局域排序模型、跟驰模型和机动模型.在此基础上,采用... 为研究多机场终端区交通流微观时空特性与演变规律,考虑终端区内单股、汇聚和交叉交通流具有基于目标点运行的基本特征,依据先到先服务原则,利用刺激-反射跟驰理论,建立了空中交通流局域排序模型、跟驰模型和机动模型.在此基础上,采用多智能体仿真工具Net Logo,构建了多机场终端区交通流仿真平台,仿真分析了进场交通流特征参数之间的关系和灵敏性,以及进离场交通流之间的相互影响.研究结果表明:多机场终端区进场交通流存在明显的相变与迟滞特征,形成自由相、畅行相、伪拥塞相和同步拥塞相等基本相态;流量与速度密度乘积之间存在线性关系;管制间隔对交通流的影响较大且存在最优管制间隔,进场交叉点的最优管制间隔为8 km. 展开更多

关键词 空中交通管理 交通流特性 建模与仿真 多机场终端区 特征参数

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综合交通枢纽内部行人流特性分析及仿真模型参数标定 被引量：26

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作者 贾洪飞 杨丽丽 唐明 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2009年第5期117-123,共7页

行人流特性分析及仿真模型参数标定目的在于为行人流仿真工作提供理论依据和基础数据.对国内综合交通客运枢纽——北京西直门地铁站行人流数据进行视频采集,采用统计分析软件SPSS对行人流参数数据进行筛选及拟合分析,建立了不同设施的... 行人流特性分析及仿真模型参数标定目的在于为行人流仿真工作提供理论依据和基础数据.对国内综合交通客运枢纽——北京西直门地铁站行人流数据进行视频采集,采用统计分析软件SPSS对行人流参数数据进行筛选及拟合分析,建立了不同设施的行人流参数关系曲线及函数模型.研究结果表明,水平通道处行人流量与密度呈二次函数关系、流量与空间在某一临界点两侧分别呈二次函数及对数函数关系、速度与密度呈线性关系,楼梯处与之相似但特征点数值存在差异.在此基础上对社会力模型参数进行标定,给出了行人椭圆的长半轴的范围,并引入时间紧迫程度这一影响因子,确定期望速度为速度—密度函数与该影响因子的乘积. 展开更多

关键词 交通仿真 综合交通枢纽 行人流特性 模型参数标定

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基于时空轨迹跟踪的交通流特性参数检测分析 被引量：5

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作者 任建强 陈阳舟 +1 位作者 辛乐 石建军 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期62-68,共7页

基于视频的交通流检测在智能交通系统中具有重要意义.本文针对广泛采用的低位摄像机,提出了一种交通流特性参数的检测分析方法.首先基于三级虚拟检测线和自适应更新率局部背景建模来快速提取车辆特征点并消除活动阴影对提取精度的影响;... 基于视频的交通流检测在智能交通系统中具有重要意义.本文针对广泛采用的低位摄像机,提出了一种交通流特性参数的检测分析方法.首先基于三级虚拟检测线和自适应更新率局部背景建模来快速提取车辆特征点并消除活动阴影对提取精度的影响;然后基于Adaboost(Adaptive Boosting,自适应增强)分类器实现特征点按车分组,并在跟踪过程中根据运动特征相关度消除分组误差,获取高精度的车辆轨迹;进而自动生成多车道轨迹时空图并提取各车道交通流的多种特性参数.实验结果验证了算法的高效性;同时,自动生成的多车道轨迹时空图也为更多的交通信息获取和更深入的交通流特性分析提供了有力支持. 展开更多

关键词 智能交通 交通流特性参数检测 时空轨迹跟踪 低位摄像机

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交通流多时间尺度特性分析与参数模型研究 被引量：5

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作者 曹洁 孙兆军 +2 位作者 张红 陈作汉 侯亮 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第2期19-22,共4页

为揭示交通流的内在动态特性,利用符号动力学中的Lempel-Ziv算法计算不同时间尺度下的交通流时间序列复杂度,并基于相关性理论分析方法,探索了交通流在时间和空间上的相关性。针对经典的单段函数模型无法准确表征不同交通状态下交通流... 为揭示交通流的内在动态特性,利用符号动力学中的Lempel-Ziv算法计算不同时间尺度下的交通流时间序列复杂度,并基于相关性理论分析方法,探索了交通流在时间和空间上的相关性。针对经典的单段函数模型无法准确表征不同交通状态下交通流参数关系的问题,提出了一种二阶段交通流参数关系模型。采用Pe MS系统采集的交通流数据,运用非线性最小二乘法对交通流量—密度关系进行拟合。实验结果表明:本文模型的拟合性能均优于其他四种模型。从根均方误差(RMSE)可见,模型的拟合标准误差较单段3PL模型平均降低了7.6%,表明模型能较好地表示不同交通状态的参数关系,建立的参数模型对交通状态判别和短时预测具有实际的应用价值。 展开更多

关键词 交通流 Lempel-Ziv算法 相关性理论 特征分析 参数模型

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基于生成对抗网络的交通流参数实时估计模型 被引量：3

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作者 姚荣涵 王荣贇 +2 位作者 张文松 叶劲松 孙锋 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期158-167,共10页

为有效调控道路网时空资源,需实时估计交通流参数。若要准确估计交通流参数,应详细考虑道路网交通流时空特征。本文基于生成对抗网络,提出一种能捕捉交通流时空特征的实时估计模型,即TSTGAN模型。该模型包括生成器和判别器两部分,生成... 为有效调控道路网时空资源,需实时估计交通流参数。若要准确估计交通流参数,应详细考虑道路网交通流时空特征。本文基于生成对抗网络,提出一种能捕捉交通流时空特征的实时估计模型,即TSTGAN模型。该模型包括生成器和判别器两部分,生成器利用门控卷积神经网络捕捉交通流的动态空间特征,使用基于注意力机制的长短期记忆神经网络分析交通流的动态时间特征;采用门控卷积神经网络与长短期记忆神经网络构建判别器;通过对抗方式训练生成对抗网络的生成器与判别器,实时获得交通流参数估计值。使用中国山东省淄博市12个卡口设备和美国加州洛杉矶市23个线圈检测器获得的交通流量数据,验证TSTGAN模型的可靠性。结果表明,TSTGAN模型引入的时空模块能有效提取交通流的时空特征,所得均方根误差和平均绝对误差比现有模型分别降低2.12%~42.41%和1.66%~40.49%,证明所提TSTGAN模型可以提高交通流参数的估计精度。 展开更多

关键词 智能交通 生成对抗网络 深度学习 交通流参数 时空特征

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基于尖点突变理论的交通流参数研究及实例分析 被引量：1

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作者 罗强 袁杰 +2 位作者 黄艳国 邓梓欣 唐月梅 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期2341-2346,共6页

针对某些时刻交通流中三基本参数发生"跳跃"式的变化,提出将尖点突变理论应用于交通流参数的特性研究的假设。首先分析了突变理论的特性,并与交通流三参数变化特性进行关联分析;其次以尖点突变理论中势函数和突变流形方程为... 针对某些时刻交通流中三基本参数发生"跳跃"式的变化,提出将尖点突变理论应用于交通流参数的特性研究的假设。首先分析了突变理论的特性,并与交通流三参数变化特性进行关联分析;其次以尖点突变理论中势函数和突变流形方程为基础并进行适当的坐标变换,建立了描述交通流三参数变化特性的三维交通流模型;最后通过对实测的交通流数据进行处理分析,验证了交通流三基本参数具有与尖点突变理论相似的特征和变化规律,进一步证明尖点突变理论可用于描述交通流三基本参数关系特性的可行性。根据尖点突变理论得到的三参数之间的关系模型可用以交通流的预测,以弥补交通数据难以采集的缺点。 展开更多

关键词 交通流理论 三参数 突变特性 数据分析

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基于刺激反应车辆跟驰模型的交通流稳定性分析

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作者 岳永恒 肖凌云 +2 位作者 吴凯丽 张继鹤 陈旭亮 《森林工程》 2020年第3期92-97,共6页

车辆相互跟驰的交通流波动特性不仅容易引发交通事故,也是导致道路通行效率降低或交通拥堵的重要原因之一。因此,本文以车辆跟驰模型为切入点,建立刺激反应车辆跟驰模型的控制系统传递函数,并进行拉普拉斯变换,发现控制系统特征方程为... 车辆相互跟驰的交通流波动特性不仅容易引发交通事故,也是导致道路通行效率降低或交通拥堵的重要原因之一。因此,本文以车辆跟驰模型为切入点,建立刺激反应车辆跟驰模型的控制系统传递函数,并进行拉普拉斯变换,发现控制系统特征方程为具有驾驶员敏感性参数依赖的超越方程,应用零点定理确定控制系统稳定性的特征方程根分布状态,进而获得驾驶员敏感性参数的取值范围。数值仿真结果表明:本文所求的驾驶员敏感性参数取值范围,在微观层面上保证了车辆跟驰系统的稳定性,宏观上保证了交通流运行的平稳性及快速性,客观上降低了交通流的波动性,提高了道路通行效率。 展开更多

关键词 刺激反应车辆跟驰模型 敏感性参数 特征方程 交通流 稳定性

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基于时空特性和组合深度学习的交通流参数估计 被引量：10

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作者 张文松 姚荣涵 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期82-89,共8页

为深入挖掘交通流时空特性,提高交通流参数估计精度,基于深度学习提出一种交通流参数估计的组合方法。根据目标断面及其上游断面的交通流数据构造输入矩阵,利用卷积神经网络捕捉交通流的空间特性,使用长短期记忆和门控循环神经网络挖掘... 为深入挖掘交通流时空特性,提高交通流参数估计精度,基于深度学习提出一种交通流参数估计的组合方法。根据目标断面及其上游断面的交通流数据构造输入矩阵,利用卷积神经网络捕捉交通流的空间特性,使用长短期记忆和门控循环神经网络挖掘交通流的时间特性,组合3种深度学习方法所得输出,得到交通流参数估计值。采用中国安徽省合肥市和美国加州萨克拉门托的交通流数据进行验证。结果表明:新方法的性能优于已有各种方法,使估计误差降低5.72%~33.29%;新组合方法具有较高的准确性和可靠性,能为智能交通系统运营与管理提供高质量的基础数据。 展开更多

关键词 智能交通 组合方法 深度学习 交通流参数 时空特性

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基于动态事件触发机制的电弧炉弧流参数建模及控制 被引量：3

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作者 于骞翔 张元生 《中国有色冶金》 CAS 北大核心 2023年第6期86-95,共10页

国内冶金工业交流电弧炉弧流参数控制存在很大局限性,大多依据经验设定电抗器、变压器和弧流参数等工作点,缺乏全流程弧流参数智能化控制。为解决铍铜合金冶炼全流程弧流参数控制问题,本文从能量角度建立电弧炉冶炼过程多目标优化模型,... 国内冶金工业交流电弧炉弧流参数控制存在很大局限性,大多依据经验设定电抗器、变压器和弧流参数等工作点,缺乏全流程弧流参数智能化控制。为解决铍铜合金冶炼全流程弧流参数控制问题,本文从能量角度建立电弧炉冶炼过程多目标优化模型,并在弧流控制全流程引入动态事件触发机制(Dynamic Event-triggered Mechanism,DETMs)对模型进行优化,在电气特性和工艺指标的约束下,制订具有弧流、弧压和电抗协同作用的冶炼控制策略。研究结果表明:①从能量传导角度搭建多目标优化模型符合铍铜合金冶炼过程特点,温度约束条件较为容易观测,在一定程度上反映电弧电阻的动态变化;②引入DETMs解决了模型多个局部弧流变化阶段间的衔接问题,改善了目标值变化滞后导致冶炼时间延长问题;③FCPs触发弧流目标值的效果优于人工\时序触发机制,组成了具有较强的跟踪能力和鲁棒性能的弧流控制系统,实现了弧流目标值超前变化、局部稳态阶段耗时缩短。 展开更多

关键词 电弧炉冶炼 弧流特性模型 动态事件触发机制 过程参数控制 目标检测

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