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一种考虑交叉口因素的改进元胞传输模型

交通运输系统工程与信息 2017年第3期17卷 105-111页

作者：姚凯斌林培群华南理工大学土木与交通学院广州510640

为使元胞传输模型(Cell Transmission Model,CTM)适用于城市道路环境下的交通流仿真,以流量守恒定律和宏观基本图为基础,推导出使用交通流密度描述元胞动态特征的迭代公式,克服了基本CTM中所有元胞长度必须相等的局限性.同时提出了基于... 详细信息

为使元胞传输模型(Cell Transmission Model,CTM)适用于城市道路环境下的交通流仿真,以流量守恒定律和宏观基本图为基础,推导出使用交通流密度描述元胞动态特征的迭代公式,克服了基本CTM中所有元胞长度必须相等的局限性.同时提出了基于车道功能和信号相位的进出口路段和交叉口内部的元胞划分方法,并根据停车线处的放行流率动态调整受信号控制元胞的发送流率,由此提出了考虑信号控制的改进CTM.最后,分别使用该CTM和VISSIM软件对一个包含2个交叉口的城市道路进行仿真,并对比分析输出结果.实验表明,两者输出的交通流密度曲线吻合度高,对信号控制交叉口交通流的排队和消散特征的描述十分接近,与此同时,改进CTM显著地减小了计算开销和用时.

关键词：城市交通元胞传输模型信号控制交通流密度

BRT车站组停靠线路组合优化问题的建模、求解与仿真

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系统工程理论与实践 2012年第11期32卷 2570-2576页

作者：林培群徐建闽华南理工大学土木与交通学院广州510640

针对国内外许多城市的BRT专用道仅有1个车道、车辆进站排队容易造成通道阻塞的情况,首先以最小化排队概率为目标,推导出车站组的停靠线路组合优化模型,然后定义上游交叉口的累积效应系数以使模型适应车辆间歇性批量到站的情况,随后针对... 详细信息

针对国内外许多城市的BRT专用道仅有1个车道、车辆进站排队容易造成通道阻塞的情况,首先以最小化排队概率为目标,推导出车站组的停靠线路组合优化模型,然后定义上游交叉口的累积效应系数以使模型适应车辆间歇性批量到站的情况,随后针对模型的求解,给出了一种n进制数编码的新的遗传算法.算例以广州市某典型BRT车站组为例进行停靠线路配置优化,并利用VISSIM软件对原始方案及优化方案进行多次仿真和对比,结果表明所提出的方法能有效地缓解公交车辆的进站排队现象,并降低泊位占有率,减少停车次数和行程时间.

关键词： BRT车站组排队论组合优化停靠线路遗传算法

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复杂交通场景中运动车辆的检测与轨迹跟踪

华南理工大学学报（自然科学版） 2008年第6期36卷 84-89页

作者：林培群徐建闽华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

利用数字图像技术,针对车辆检测与跟踪的3个关键环节提出了新的方法.在背景估计环节,验证像素亮度值的高斯分布特性,并据此提出背景自回归估计算法,该算法能同时适应白天和夜间两种光环境.在多个运动对象的检测环节,提出并论证一种新的... 详细信息

利用数字图像技术,针对车辆检测与跟踪的3个关键环节提出了新的方法.在背景估计环节,验证像素亮度值的高斯分布特性,并据此提出背景自回归估计算法,该算法能同时适应白天和夜间两种光环境.在多个运动对象的检测环节,提出并论证一种新的只需遍历像素1次的连通成分标记算法.在车辆跟踪环节,采用Kalman滤波方法,给出状态转移矩阵和观测矩阵,并讨论初始矢量的获取模型.另外,为解决车辆跟踪过程中常出现的半遮挡问题,利用图像相似度来匹配局部图块和全图块.实际道路上的实验表明,所提出的方法实用有效,其中车辆跟踪的准确率超过95%.

关键词：车辆检测数字图像处理背景估计连通像素标记轨迹跟踪 Kalman滤波

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高速公路收费站车道类型设置问题建模与求解

交通运输系统工程与信息 2020年第1期20卷 152-159页

作者：林培群梁韫琦华南理工大学土木与交通学院

在加快推进ETC应用服务的背景下,以收费站运营成本与用户延误成本之和最小为目标,结合排队论,建立收费站车道类型设置优化模型.提出一种自然数编码的遗传算法用于模型求解.以广州市机场收费站为例,求解高峰时段两种不同ETC使用率下的车... 详细信息

在加快推进ETC应用服务的背景下,以收费站运营成本与用户延误成本之和最小为目标,结合排队论,建立收费站车道类型设置优化模型.提出一种自然数编码的遗传算法用于模型求解.以广州市机场收费站为例,求解高峰时段两种不同ETC使用率下的车道类型设置优化方案,并利用VISSIM软件对优化方案与原方案进行仿真对比.此外,分析了机场收费站全天的车辆到达规律,讨论不同车辆到达率与ETC使用率下的车道组合方案.结果表明,所提方法能有效地缓解收费站拥堵,合理控制成本,对收费站车道改建与收费员排班具有指导意义.

关键词：交通工程收费站排队论车道类型设置遗传算法

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基于图论的路网交通检测器之布点

控制理论与应用 2010年第12期27卷 1605-1611页

作者：林培群徐建闽华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为获取各路段的交通流量,将路网检测器布点问题转变成寻求有向图的流控制子图的问题.首先将任意路网抽象为有向图,定义弧的度表征路段的重要性,证明完全有向回路图(CCG)的若干结论后给出CCG最小流控制子图的获取算法,同时给出有向图非... 详细信息

为获取各路段的交通流量,将路网检测器布点问题转变成寻求有向图的流控制子图的问题.首先将任意路网抽象为有向图,定义弧的度表征路段的重要性,证明完全有向回路图(CCG)的若干结论后给出CCG最小流控制子图的获取算法,同时给出有向图非回路部分的流控制子图获取方法,进而提出能在任意路网上进行检测器优化布点的完整算法.算例选取广州火车东站附近的路网,结果验证了所提出的方法的有效性.

关键词：检测器布点路网交通流量图论流控制子图完全有向回路图

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引入时空特征的高速公路行程时间预测方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2021年第8期49卷 1-11页

作者：林培群夏雨周楚昊华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为克服现有方法预测步长短、无法充分利用路网时空特征的局限性,实现高速公路行程时间的准确预测,基于高速公路起讫点(OD)数据集,采用随机森林模型(RF)、极端梯度提升模型(XGBoost)、长短时记忆神经网络模型(LSTM)、K-最近邻模型(KNN)... 详细信息

为克服现有方法预测步长短、无法充分利用路网时空特征的局限性,实现高速公路行程时间的准确预测,基于高速公路起讫点(OD)数据集,采用随机森林模型(RF)、极端梯度提升模型(XGBoost)、长短时记忆神经网络模型(LSTM)、K-最近邻模型(KNN)、支持向量机回归模型(SVR)等5种常用算法对车辆行程时间进行多步长预测,并采用贝叶斯回归方法对各算法进行融合,融合模型可综合各预测算法的优点,具有更高的精度和鲁棒性。以广东水官高速龙岗至布龙段为例,对未来2 h内每15 min的车辆行程时间进行预测,并从预测精度和训练时长等方面对各算法的性能进行了对比分析。结果表明:多种步长下,随机森林算法和XGBoost算法的整体预测效果稳定;在步长较短(未来30 min)的预测中,LSTM具有最高的精度;基于贝叶斯回归的融合预测方法综合了各预测算法的优点,整体预测精度最高。

关键词：行程时间预测机器学习时空特征高速公路贝叶斯回归

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基于K近邻模式匹配的地铁客流量短时预测

华南理工大学学报（自然科学版） 2018年第1期46卷 50-57页

作者：林培群陈丽甜雷永巍华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为准确预测地铁客流量,以便更好地进行车辆调度和站点管理,提出一种基于K近邻模式匹配的地铁客流量短时预测方法.通过分析地铁客流数据,发现地铁的日客流发展模式具有一定规律;针对该发现,提出一种基于误差变化率计算的自适应K值获取算... 详细信息

为准确预测地铁客流量,以便更好地进行车辆调度和站点管理,提出一种基于K近邻模式匹配的地铁客流量短时预测方法.通过分析地铁客流数据,发现地铁的日客流发展模式具有一定规律;针对该发现,提出一种基于误差变化率计算的自适应K值获取算法,自动获取合适的K值以提高预测算法的普适性.最后以广州火车南站地铁站为例进行实例分析,结果表明:所提出的方法同时适用于节假日与非节假日两种不同交通模式的地铁客流预测,平均预测精度在90%左右,具有较好的应用推广价值.

关键词：地铁客流量短时预测 K近邻算法日客流发展模式模式匹配

面向运输风险识别的高速公路货车用户画像方法

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华南理工大学学报（自然科学版） 2023年第6期51卷 1-9页

作者：林培群龚敏平周楚昊华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

当前,货车超载超限现象严重,为提升高速公路货车管控效率及货运安全水平,提出基于货运风险特征画像的货车运行风险等级识别模型。首先,基于高速公路收费数据,以货车为研究对象,从驾驶行为和营运状态两方面制定面向货运风险识别的用户画... 详细信息

当前,货车超载超限现象严重,为提升高速公路货车管控效率及货运安全水平,提出基于货运风险特征画像的货车运行风险等级识别模型。首先,基于高速公路收费数据,以货车为研究对象,从驾驶行为和营运状态两方面制定面向货运风险识别的用户画像标签体系;接着对样本数据进行清洗和标签指标提取与分析;然后,利用K-means++算法获得货车货运风险特征画像分类结果,再使用熵权法对各类货车进行货运风险评分,确定各类别货车的风险等级;最后,结合各类别车辆的相关指标,对车辆完成画像。基于广东省全网高速公路2022年3月至5月的货车收费数据,利用所提出的模型,将货车车辆划分为5类,其中,“高风险高强度货车”车辆占比5.42%,“较高风险夜间驾驶超载货车”车辆占比19.12%,“中风险超速货车”车辆占比12.85%,“低风险低频货车”车辆占比37.00%,“低风险高频货车”车辆占比25.61%。使用同期广东省某事故数据库数据对模型进行验证,数据表明,高风险类别车辆的相对风险系数远高于低风险类别车辆。研究表明,所提出的模型可以有效地提取高风险货运特征货车,基于风险等级识别结果,交管部门可进行高风险车辆识别、超载超限重点监查、特定消息推送引导车辆安全驾驶等工作,以提升行业安全管理水平。

关键词：交通安全货车高速公路联网收费聚类算法用户画像

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一种曲线形态的描述与识别方法及其应用

华南理工大学学报（自然科学版） 2009年第2期37卷 77-81页

作者：林培群徐建闽华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

为准确描述与识别时间序列曲线形态,根据曲线段类型定义了5个语素和1个通配符,进而定义语素向量及通配符向量,使得对曲线的描述具有层次性.据此将任意时间序列曲线转变为对应的二维表,二维表第二列组成的字符串能够进行初级的模板匹配,... 详细信息

为准确描述与识别时间序列曲线形态,根据曲线段类型定义了5个语素和1个通配符,进而定义语素向量及通配符向量,使得对曲线的描述具有层次性.据此将任意时间序列曲线转变为对应的二维表,二维表第二列组成的字符串能够进行初级的模板匹配,二维表各行所代表的向量增强了语素关系运算的能力,可实现较深入的模式识别.在经典回溯法的启发下设计了一种属性约束下的带通配符字符串匹配算法,并以基于感应线圈信号曲线的车型分类为例,验证了所提出的方法的有效性和合理性.

关键词：时间序列曲线形态描述形态识别字符串匹配车型识别