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世博微观交通仿真系统的路网建模研究

机电产品开发与创新 2011年第1期24卷 89-90页

作者：程重用王坚马云龙同济大学CIMS中心上海201804

介绍了上海世博会交通仿真的需求,并根据世博会的特点详细分析了世博交通仿真路网的描述要求,设计了路网模型的结构,由道路(包括主干路和连接路)、路段、车道、连接器四个部分组成,在此基础上设计了路网的实现结构,并运用计算机程序实... 详细信息

介绍了上海世博会交通仿真的需求,并根据世博会的特点详细分析了世博交通仿真路网的描述要求,设计了路网模型的结构,由道路(包括主干路和连接路)、路段、车道、连接器四个部分组成,在此基础上设计了路网的实现结构,并运用计算机程序实现路网模型。

关键词：世博交通仿真路网建模

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面向智能交通系统的仿真路网快速建模方法

图学学报 2019年第3期40卷 489-496页

作者：石敏孙科毛天露郑玲华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 中国科学院计算技术研究所北京100190

提出了一种面向智能交通系统的仿真路网模型,与传统路网模型相比,增强了几何表达和拓扑表达能力,同时其上可附着丰富的交通属性数据,能够满足精细化智能交通仿真的需求。在此基础上,研究了一种路网数据迁移方法,从现有电子地图快速提取... 详细信息

提出了一种面向智能交通系统的仿真路网模型,与传统路网模型相比,增强了几何表达和拓扑表达能力,同时其上可附着丰富的交通属性数据,能够满足精细化智能交通仿真的需求。在此基础上,研究了一种路网数据迁移方法,从现有电子地图快速提取并构建面向智能交通系统的道路路网。通过对几何精确性、拓扑完备性和建模高效性的测试表明,该路网模型及其建模方法,提高了交通仿真基础路网建模的效率,降低了建模成本,为智能交通仿真的广泛应用提供了高效、可靠的道路数据来源。

关键词：智能交通系统路网建模电子地图数据迁移

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高速公路路网交通流建模及控制

高速公路路网交通流建模及控制

作者：戴施华东南大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国高速公路建设的快速发展,高速公路的网络架构日趋形成。为了充分发挥高速公路路网的整体效益,提高路网运营管理和服务水平,高速公路的监控正面临更高的要求和挑战。本文通过研究高速公路系统控制方法及路网的交通流模型... 详细信息

近年来,随着我国高速公路建设的快速发展,高速公路的网络架构日趋形成。为了充分发挥高速公路路网的整体效益,提高路网运营管理和服务水平,高速公路的监控正面临更高的要求和挑战。本文通过研究高速公路系统控制方法及路网的交通流模型,为高速公路路网实施联网监控提供理论基础与技术方案。主要研究内容与成果如下:1.高速公路短时交通流预测。通过对常用的短时交通流预测方法的深入研究和比较,本文运用卡尔曼滤波理论建立了短时交通流预测模型,并且利用实测数据对预测模型进行实例验证,证实了所建模型的有效性。2.高速公路系统控制方法的研究。在研究各种高速公路系统控制方法的基础上,对入口匝道动态调节控制和主线可变速度控制进行了详细研究,建立了可变速度控制模型和算法,并用仿真计算验证了该算法和模型的有效性。3.高速公路路网交通流模型的建立。通过对前期制定的三种高速公路路网建模方案的深入研究、分析和比较,本文以METANET仿真工具为基础,建立了具有中国特色的区域高速公路路网交通流模型;论文将单条高速公路模型和METANET模型进行比较,说明各自适用场合,为实现高速公路路网交通控制提供交通流模型。同时,论文创造性地对原始模型进行了扩展:增加对出口匝道上交通流处于阻塞状态下的描述以及可变速度控制对交通流的影响的考虑,使其更符合实际情况,并且选取禄口机场高速公路为对象,对模型的参数进行辨识。本文以“江苏省高速公路联网监控系统的监控与接口技术的研究”科研项目为研究背景,研究工作既具有很强的实际工程背景,又具有重要的理论价值,填补了国内高速公路路网交通流建模领域的空白。

关键词：短时交通量预测卡尔曼滤波入口匝道控制可变限速控制 METANET 路网建模

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城市轨道交通网络路径生成方法

计算机工程与应用 2012年第36期48卷 27-30页

作者：王保山丁勇刘海东北京交通大学交通运输学院北京100044

结合城市轨道交通网络的结构特点,构建了城市轨道交通路网模型,以及满足路径费用计算要求的路网实体数据结构;制定了路径表达二项组以及符合乘客路径选择行为的有效路径判定条件;设计了基于路网模型的广度优先遍历搜索算法以得到全部有... 详细信息

结合城市轨道交通网络的结构特点,构建了城市轨道交通路网模型,以及满足路径费用计算要求的路网实体数据结构;制定了路径表达二项组以及符合乘客路径选择行为的有效路径判定条件;设计了基于路网模型的广度优先遍历搜索算法以得到全部有效路径,通过比较路径费用舍弃高耗路径而利用低耗路径。通过北京市轨道交通网络的数据对模型和算法进行验证。

关键词：轨道交通路网建模路径选择遍历搜索模型

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城市轨道交通一票通清分问题的研究

城市轨道交通一票通清分问题的研究

作者：孟川舒铁道部科学研究院

学位级别：硕士

随着城市轨道交通建设的发展，路网逐步形成并不断扩大，线路间换乘日益频繁。城市轨道交通项目建设规模巨大，各大城市均以分期、分线的方式，由不同的投资主体参与投资建设，整个城市轨道交通项目必然涉及多个投资方、建设方以及运营... 详细信息

随着城市轨道交通建设的发展，路网逐步形成并不断扩大，线路间换乘日益频繁。城市轨道交通项目建设规模巨大，各大城市均以分期、分线的方式，由不同的投资主体参与投资建设，整个城市轨道交通项目必然涉及多个投资方、建设方以及运营方。这样，针对不同线路运营商的票款收益分配问题就应运而生。建立合理的清分模型来确保换乘票务收入的公平划分，对我国城市轨道交通的发展就显得尤为重要。现有的模型都是以最短路径算法为基础的，但在路网建模、有效路径确定等方面还存在一些不足，不能很好地满足城市轨道交通发展的需要。本文以北京的城市轨道交通情况为背景，在分析现有情况的基础上，对城市轨道交通一票通清分问题进行深入研究，建立了一个更加合理的票务清分模型。本文首先分析了城市轨道交通一票通清分问题的业务基础和数学基础，明确了需求。然后总结了现有模型存在的一些问题。在此基础上，从路网模型简化、换乘站节点的处理、站点编号、有效路径确定等方面做了改进，建立了一个更加优化的清分理论模型。最后以2007年北京市的城市轨道交通情况为背景，简单介绍了本文清分理论模型模拟实现中的一些问题。

关键词：清分路网建模有效路径确定

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城市公交最优化换乘系统研究与实现

城市公交最优化换乘系统研究与实现

作者：张少华沈阳工业大学

学位级别：硕士

随着时代的进步和计算机科学技术的快速发展,人们的生活方式开始逐渐趋于智能化、信息化。在城市交通系统中,智能化的交通技术已经得到了广泛的应用,与出行息息相关的智能出行者咨询系统正成为此间重要的前沿性研究课题。本课题即是在... 详细信息

随着时代的进步和计算机科学技术的快速发展,人们的生活方式开始逐渐趋于智能化、信息化。在城市交通系统中,智能化的交通技术已经得到了广泛的应用,与出行息息相关的智能出行者咨询系统正成为此间重要的前沿性研究课题。本课题即是在这样的背景下提出的,其根本目的在于解决城市公交出行中满足多种评价指标的中转换乘与规划问题,为使用者提供优化的出行方案。首先,论文对现今城市智能公交研究领域的技术发展趋势及国内外研究现状进行了分析,并对目前该研究领域中的关键技术和方法进行了简要的归结和分析,同时对比了几种经典的知识表示方法、建模方法、路径规划算法以及启发式路径搜索算法,并剖析了这些技术的优缺点。其次,论文在分析城市道路网络模型建立与公交中转换乘规划过程中所面临关键问题的基础之上,结合自顶向下,由高到低的分层递阶规划和建模思想,对课题中城市公交路网的建模方法以及路径规划问题的求解方法进行了详细地分析和研究。论文在该方面,主要囊括了城市公交路网模型建立的关键技术与对策、基于地理隶属关系划分的中转换乘规划方法研究、启发式信息提取与应用以及基于分层递阶思想的改进A*算法等研究内容。最后,课题构建了城市公交最优化换乘实验系统,并在论文中比较详细地阐述了课题的实验系统设计目标与功能模块划分,以及实验系统所涉及的具体数据库设计和系统体系架构,给出了实验系统各个功能模块的系统运行界面示例,通过对实验系统性能的分析和评价,初步验证了规划方法的实效性。

关键词：智能交通系统路网建模路径规划改进A*算法

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滑行道冲突检测与告警关键技术研究

滑行道冲突检测与告警关键技术研究

作者：王滇中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

滑行道是航空器往返机坪与跑道的重要通道，随着民用机场运行规模的扩大，机场构型日趋复杂，滑行道区域航空器间发生碰撞事故的可能性越来越高，如何采取更有效的方式对滑行冲突进行检测至关重要。本文在考虑滑行道区域布局特点及航空... 详细信息

滑行道是航空器往返机坪与跑道的重要通道，随着民用机场运行规模的扩大，机场构型日趋复杂，滑行道区域航空器间发生碰撞事故的可能性越来越高，如何采取更有效的方式对滑行冲突进行检测至关重要。本文在考虑滑行道区域布局特点及航空器运行动态的基础上，对滑行道冲突检测与告警关键技术进行了研究。主要通过预测航空器未来时刻对滑行道的占用情况，针对航空器间的计划冲突检测方法展开研究。论文提出具有临界特性的滑行道路网模型构建方法，定义两种具有临界特性的机场元素组件，并进一步建立滑行冲突检测模型，对算法实现流程进行了详细分析，较全面地建立了对滑行道冲突检测告警流程的系统描述。论文对目标预测跟踪、地图绘制、路网建模、冲突检测模型及算法等方面进行了研究。本文的研究工作对于提升空管系统的服务质量具有重要的现实意义。论文的主要研究工作包括以下几个方面：1.对航空器动态滑行参数进行预测跟踪处理。采用最小二乘滤波算法对监视数据预处理，通过对滑行航空器的运动轨迹进行估计，预测目标下一时刻的位置，实现对目标的可靠跟踪。2.机场活动区滑行道路网建模。基于临界互斥访问思想，建立机场滑行道区域路网模型。对组成滑行道路网的点、线等基本元素的属性进行详细定义，并在此基础上定义了两种具有临界特性的机场元素组件：交叉口组件和滑行道组件，并以此为元素组建机场路网模型。3.滑行冲突检测模型及算法研究。定义航空器滑行安全间隔标准及三种典型的滑行冲突类型：交叉口冲突、对头冲突和跟进冲突;基于已建立的路网模型，通过遍历所有已定义临界组件的方式，依次对各组件上的潜在冲突进行检测，发现不满足滑行约束条件的情况时给以相应告警提示。4.仿真验证。以双流机场为例开发滑行道冲突检测与告警系统，上述模型在该系统的数值模拟实验中得到了有效测试，进一步验证了模型的正确性和系统的可行性。

关键词：冲突检测路网建模临界互斥机场

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城市多模式交通网络特征建模及其应用研究

城市多模式交通网络特征建模及其应用研究

作者：王信波浙江工业大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,私家车的数量逐年增长,而道路的增加速度已经不能满足用户出行的需求,城市交通问题日益突出。政府对公共交通建设很大程度上缓和了这种供求不平衡,但同时也导致了多模式交通问题的产生。研究多模式交通路网建模以及路径... 详细信息

随着经济的发展,私家车的数量逐年增长,而道路的增加速度已经不能满足用户出行的需求,城市交通问题日益突出。政府对公共交通建设很大程度上缓和了这种供求不平衡,但同时也导致了多模式交通问题的产生。研究多模式交通路网建模以及路径诱导问题有助于合理利用现有路网资源,协调多种交通模式共同发展,为用户出行提供方便,具有现实意义。本文的主要工作和研究成果如下: 1.针对杭州市多模式交通路网非平面特征建模问题,利用分层思想将路网划分为物理层、逻辑层和应用层三层,考虑多模式特点,采用线性参照和动态分段技术解决网络重叠问题。在多模式交通路网建模过程中,首先对物理街网进行矢量化,将其作为线性参照系统和基础路网;然后,在街网基础上动态分段,根据模式和属性特点抽象成多条道路,设计转向表及其限制因素构建路网连通性规则;应用层网络构建在逻辑层之上,结合用户现有出行方式,将公交车、快速公交车(BRT)、地铁、私家车等具体交通模式作为属性因素融入到路网中;在多模式路网模型拓扑关系构建方面,先对物理层基础街网进行拓扑修正,而后在应用层上分层构建各模式网络拓扑,再根据各模式路网间的空间关系和步行可达性,协调完成整体路网的拓扑构建。 2.针对多模式特征路网的实际应用,首先介绍Dijkstra和A这两种经典的最短路径算法,并结合实际路网,采用数据预处理的方式减少不必要的计算点,以此提高算法的运算效率;以多模式公交换乘问题为重点,介绍多模式特征路网下的网络分析功能;考虑用户出行选择,将换乘次数作为首要约束条件,详细介绍了多模式公交换乘流程,并设计相关数据结构,实现算法流程。 3.研究开发多模式交通信息发布系统。应用WebGIS计算模式搭建数据库、应用服务器(ArcGIS Server)、网络服务器和客户端四层体系架构;并设计系统功能和用例模型,利用ArcGIS Server Java ADF框架实现系统的Web发布。

关键词：多模式路网建模网络分析公交换乘 WebGIS

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机场活动区免冲突路由计划关键技术研究

机场活动区免冲突路由计划关键技术研究

作者：杨婉婉中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

机场活动区是航空器地面运行和机场特种车辆服务作业的重要场所。随着民用机场运行规模的扩大，机场构型日趋复杂，为防止航空器之间、航空器与地面车辆之间、车辆与车辆之间、活动目标与地面障碍物之间可能出现的碰撞，在当前CNS技术... 详细信息

机场活动区是航空器地面运行和机场特种车辆服务作业的重要场所。随着民用机场运行规模的扩大，机场构型日趋复杂，为防止航空器之间、航空器与地面车辆之间、车辆与车辆之间、活动目标与地面障碍物之间可能出现的碰撞，在当前CNS技术框架下，应首先对机场活动区内协作和非协作目标实施有效监视，进一步发展路由、引导、控制三大功能，以实现对高密度、低能见度及复杂条件下机场场面交通的有效管理与控制。机场活动区免冲突路由计划是实现上述功能升级的核心，其实质是在充分考虑机场场面运行限制和场面运行动态的基础上寻求自动化的无冲突路径分配方案，支持航空器安全、有序、迅速的移动。机场活动区免冲突路由计划关键技术包括滑行冲突探测、冲突解脱和路由等。论文对机场活动区滑行路网模型的建立方法，冲突探测和解脱算法，静态、动态路由模型及算法进行了研究。研究内容包括： 1.拓扑建模和Petri网建模两种路网建模。以矢量图为基础，通过提取、转换、添加属性信息建立机场活动区基本要素拓扑关系，提出机场活动区滑行路网拓扑模型的建立准则;运用Petri网对场面交通运输系统进行分析，在空中交通管理规则和机场活动区道路交通安全管理规则基础上，确定应符合的约束。 2.机场活动区滑行冲突探测建模。定义对头冲突、尾冲突和交叉道口冲突三种冲突类型;建立基于滑行时间约束的冲突探测算法，在等效滑行路径基础上，提出符合最小水平安全间隔的冲突探测模型。 3.机场活动区免冲突路由计划建模和算法研究。在符合航空器滑行时间约束、滑行安全间隔约束和滑行优先级约束条件下，建立机场活动区静态免冲突路由计划;对新进入的活动目标，按可选取的无冲突滑行路径方案，比较交叉道口临时等待和改变滑行路线产生的两种代价ε、ε，建立动态免冲突路由计划。 4.仿真验证。上述成果能为场面监视引导控制系统(SMGCS)和智能塔台决策支持系统研制提供重要的理论支持。

关键词：免冲突路由路网建模冲突探测机场活动区