高速公路可变限速优化控制模型

针对METANET基本模型在预测交通拥堵路段时误差较大的缺陷,对车速和流量模型进行修正.提出高速公路可变限速修正模型并确定了可变限速阈值和变化频率;应用仿真对模型进行校准、验证和应用效果分析.仿真结果显示,修正模型的应用可降低交通总运行时间28.6%~33.2%,提高通过总车公里数1.8%~3.0%,提高通过总交通量2.00%~3.27%,证明了修正模型的适应性和有效性.可变限速变化阈值取10 km·h-1及变化频率取5 min时的组合效果最佳,可降低交通事故率50%.     

车辆系统牵引动力学模型与起步加速过程仿真

本文建立了车辆系统的牵引动力学简化模型 ,模型考虑了发动机自动控制过程 ,离合器的滑磨、驱动轮的滑转以及挂接装置的间隙。在此基础上 ,建立了系统的牵引动力学运动微分方程组。着重讨论了运输机组起步加速过程仿真模型。并以泰山 - 2 5挂车机组为例 ,给出了其起步加速过程的仿真结果。本文所提出的仿真模型可用于车辆系统的起步加速过程的仿真、离合器接合过程的仿真 ,并可用于汽车动力性能、拖拉机牵引性能的分析     

基于模型预测的主动转向智能无人车辆横向稳态控制

在复杂路况以及智能无人车辆转向过程中,车辆处于一种时变非稳定性状态,影响车辆操纵安全性和行驶稳定性.针对此问题,提出了一种应用于前轮主动转向无人车辆的优化模型预测控制策略,该控制器采用分层结构对车辆前轮转角进行优化控制,以改善车身在非稳态下的特征.考虑到无人车辆实际行驶时存在的内部和外部扰动因素,建立了非线性扰动量平台模型和非线性轮胎模型,并通过模块化方法,构建了无人车辆非线性动力学模型,利用非线性扰动观测器对干扰进行抑制,提高了车辆模型精确性与控制器控制效果.经仿真实验对比和硬件在环实验测试,结果表明：与无横向稳态控制车辆相比,稳定性提高了55%,验证了该策略能显著改善车辆的横向稳定性及有效性.     

高速公路车流量与车辆密度关系研究^①

在一些汽车靠右行驶的国家或地区（如荚固，中国大陆等等），在多车道的高速公路上行驶须遵循以下交通规则：司机必须在最右侧驾驶，除非他们正在起车。超车时必须先移到左佣车道后再超车并返回到原车道。谈文运用计算机璃程方法，研究在车辆严格遵守以上规则的情况下，道路车流量，车辆密度以及在限速条件下速度均值之间的关系。研究结果表明，当车辆密度较小时，车流量和车辆密度几乎成正比；随着车辆密度的上升，车流量在达到峰值之后开始缓慢下降。该文的研究成果对合理有效管理高速公路的运营承成具有理论与实践意义。     

非线性系统的模型参考自适应控制

讨论了一类非线性系统的自适应模型跟随控制问题,首先给出了系统的描述,然后研究了该系统模型跟随控制的存在条件,最后,在保证局部稳定性的前提下,讨论了自适应控制系统的设计,仿真实例说明这种方法对较小范围的扰动抑制是很有效的。     

基于改进粒子群算法优化的车辆运动侧倾控制研究

为了避免车辆在不同路面状况下发生侧翻现象,提高车辆行驶的稳定性,采用改进PID控制车辆侧倾角位移运动轨迹。创建车辆模型简图,给出车辆侧倾运动方程式。引用PID控制方法,对粒子群算法惯性权重系数进行改进,将改进粒子群算法用于优化PID控制,设计出车辆侧倾角位移控制流程,对控制器参数进行优化和调节。通过MATLAB软件对车辆侧倾角位移跟踪效果进行仿真验证,并与PID控制效果进行比较。结果表明:路面在无波形干扰条件下,采用传统PID控制和改进PID控制方法都能较好地完成车辆侧倾角位移跟踪,跟踪误差较小;路面受到波形干扰条件下,采用传统PID控制侧倾角位移跟踪误差较大,而改进PID控制侧倾角位移跟踪误差较小。采用改进PID控制方法,可以抑制路面波形的干扰,提高车辆侧倾角位移跟踪精度。     

基于改进粒子群算法的车辆液压 悬架系统自适应阻抗控制

为了避免车辆液压悬架系统行驶中受路面干扰因素的影响,提高车辆行驶的稳定性,创建1/4车辆液压悬架系统模型简图,建立车辆振动的动力学方程式.给出自适应阻抗控制系统参考模型,采用改进粒子群优化算法来优化控制器参数,改进控制系统抗干扰性能.设计控制系统的内回路和外回路,通过Simulink软件对车辆液压悬架系统自适应控制进行仿真.同时,与其他控制方法进行对比和分析.仿真结果显示:采用改进自适应阻抗控制,输出的车身加速度、悬架行程及滑阀位移跟踪误差最大值下降,整体波动幅度较低.车辆液压悬架系统采用改进自适应阻抗控制系统,能够抑制路面障碍物的干扰,有利于提高车辆行驶的稳定性.     

高速公路流量控制改进模型研究

国内高速公路流量控制目前一般采用分段宏观模型,而实际上高速公路往往在出口匝道之前500 m至入口匝道之后500m路段车辆状态改变较为频繁,其后路面车辆一般较为平稳.文章基于这种状况上建立高速公路流量微观区分模型,其参数随着高速公路路段数据来识别.结果显示,这种改进后的模型能够比传统模型更精确地描述路面实际状况.     

高速公路宏观离散模型的反馈线性化控制

在自动化高速公路系统环境下,通过计算拥堵路段系统的Lyapunov指数和Lyapunov维数,证明了离散交通流模型存在混沌现象。为了得到稳定有序的高速公路交通流,提出一种针对高速公路宏观交通流模型反馈线性化方法使非线性系统线性化。通过LQR优化控制方法将线性化系统的混沌轨道稳定到所需的目标轨道上,实现道路交通流的稳定有序。仿真结果表明,提出的方法可使道路交通密度和速度趋于平稳,避免了道路拥挤的发生。     

高速公路微波车辆检测器的应用解决方案

通过对目前常见的交通检测技术性能的比较,分析了微波车辆检测器的优点,重点介绍了微波车辆检测器在高速公路中的安装和使用方法.     

高速公路多路段的模糊逻辑协调控制

采用递阶结构和模糊控制来解决高速公路多路段的协调控制问题.建立了宏观交通流有限差分模型,然后结合交通系统的特点提出一种多层控制结构,把高速公路的控制问题分为适应层、协调层和直接控制层,直接控制层采用模糊控制决定各匝道的调节率,协调层为直接控制层确定期望密度,适应层根据实时检测到的交通状况选择模型和调整模型参数.仿真结果表明,模糊逻辑协调控制具有良好的动态和稳态性能,该方法能够有效地消除交通拥挤,维持主线车流稳定.     

运动车辆对隧道火灾顶棚射流温度分布的影响

以公路隧道内小轿车着火、客车驶经火源的场景为例,依托某隧道工程建立火灾计算模型,利用重叠网格技术和火灾数值模拟方法,研究了车辆运动速度对隧道火灾温度分布的动态影响规律.结果表明:当车辆以11.11m/s的速度经过火源时,火源中心横、纵截面隧道顶部的烟气温度最低;当车辆诱导气流对温度分布的影响达到最大时,横断面烟气温度呈现出由着火车道至车辆经过车道先降低、后升高的规律;在最高温度点上游15m范围内纵向烟气温度平稳衰减,且在车速为11.11m/s时衰减速率最大.     

车联网环境下匝道汇入区瓶颈换道优化

高快速路汇入区（即合流区）瓶颈是交通流运行的咽喉,汇入瓶颈交通流失效会加剧拥堵,诱发交通振荡以及事故率上升等一系列问题。与现有研究大都通过调节匝道汇入车辆行为或主线车辆速度进而试图改善汇入区交通流问题不同,该研究聚焦于瓶颈汇入区上游主线车辆,通过动态调节汇入区上游主线车道车辆分布,提升汇入区通行能力。具体而言,研究提出一种可以对网联车（CV）进行双向换道建议的混合整数线性规划模型,该方法不依赖于交通流基本图设定的临界密度,通过实时计算每一辆个体CV的向左、向右或保持车道决策以优化车道流量分布,减少汇入车辆干扰,提升汇入效率。基于VISSIM交通仿真软件,通过二次开发搭建了汇入区瓶颈换道优化实时仿真评估系统,并对该方法进行了验证,测试不同流量组合和不同CV渗透率下算法的有效性。各车道时空轨迹表明该换道建议优化方法可以有效减小汇入车辆冲突,车均延误分析结果表明在单车道平均流量1 550 ~1 800 veh·h^-1区间,即汇入瓶颈失效关键流量区段,换道建议优化方案相比原方案能显著改善汇入区的运行效率,车均延误可降低10 %~50 %左右。CV渗透率敏感性分析表明,在较低的0.2~0.5渗透率下即可达到减小延误的目标。     

高速公路动态交通流的神经网络模型

通过对高速公路宏观动态交通流模型的分析，提出了动态交通流的神经网络模型。结合交通调查数据，利用仿真和优化技术对神经网络进行训练，从而获得了比较准确的描述交通流真实行为的模型，仿真结果结果，该神经网络模型具有令人满意的效果。     

高速公路匝道协调控制系统的仿真分析

采用连续流宏观稳态交通模式和占有率调节控制策略,使用Visual Basic软件设计了一个高速公路匝道协调控制系统,模拟了高速公路交通系统的动态运行过程,并通过数据仿真对系统运行和计算的有效性进行了分析.仿真结果表明,控制系统具有良好的动态性能,所提出的方法能够有效地消除交通拥挤,维持主线车流稳定,实现车辆在高速公路上的高效、安全运行.     

基于移动瓶颈理论的高速公路货车影响对策

在分析货运车辆造成的移动瓶颈影响规律基础上,根据移动瓶颈随时间、空间动态变化的特点,提出针对性解决策略:每隔一定距离增加一条车道,供车辆超车,以缓解移动瓶颈的影响.仿真验证表明,流量在每小时1 000辆左右时,与直接扩建成双向六车道高速公路相比,该策略以不到50%的投资可以达到超过70%的改善效果;并且此策略有较好的流量增长适应性和与后续策略的连续性,从而可减少投资浪费.     

城市高速公路网络入口流量控制的双层规划模型及求解算法

采用双层规划模型描述城市高速公路网络的入口（匝道）流量控制问题,设计了基于灵敏度分析法的启发式算法,并给出了一个简单的算例．在双层规划模型中,上层模型使整个网络系统最优,同时使从各个入口（匝道）进入网络的流量最大;下层模型是一个标准的用户平衡模型,用于表示网络中用户的路径选择行为     

基于强度峰值的运动车辆识别方法

针对雾霾天气下照度不够、视频图像背景不断变化导致雾霾天图像质量下降、前景目标不易检测识别等现象进行了分析,解决了传统光流法无法有效单独检测跟踪目标的问题。在分析研究传统车辆识别思路及方法的基础上,提出一种光流估计与强度峰值特征提取相结合的检测方法,可以适应跟踪过程中目标特征和背景的不断变化,有效解决雾霾天气条件下车辆检测的鲁棒性问题。最后,通过实验验证了方法的有效性。     

环城高速公路双方向交通模型与自校正控制

以辽宁省高速公路问题为实际背景,建立了环城高速公路入口匝道处双方向放行交通模型;针对环城公路双方向控制问题,提出了任意维输入及其设定的自校正控制算法,并进行了预案仿真。     

高速公路线形设计的质量量化评价模型

针对道路安全审计中如何量化评价线形的设计质量这一重大技术问题,在分析国内外相关研究及实际调查研究的基础上,构造了高速公路线形设计质量量化评价模型,找出了模型量化评价值与亿车公里事故率之间的内在联系,充分验证了评价模型的适应性和有效性,最后给出了高速公路线形设计质量评价标准.