[跟踪报道]——“交通科学的理论与实践”研讨会(WTPTS’04)！

宋涛

[这个贴子最后由宋涛在 2005/12/25 03:54am 第 1 次编辑]

18日下午第五场特邀报告由中山大学的余志教授宣讲，题目是《交通研究与工程应用的讨论&平面交叉口道路相对走向的数学模型》，由美国加州大学戴维斯分校的张红军教授主持。

宋涛

平面交叉口道路相对走向的数学模型
余志、黄敏
（中山大学智能交通研究中心 广州 510275）
在道路交通标志标识系统、车载导航系统及路网仿真模型等多个交通应用领域中，常常要确定连接于同一交叉口的道路间的拓扑关系。结合图论的理论，现时有不少的方法可以建立结点上弧—弧的拓扑关系。如常用的Qi算法和利用矢量外积原理进行计算的方法。这些算法都是用于确定连接于同一结点各弧段间的邻接关系。将其应用于道路网络中，则可以确定连接于同一交叉口道路间的连接关系。
在不少情况下，只是知道道路间的邻接关系是不足够的。如在指路标志或导航系统中，就需要明确标识道路的相对方向（左转、右转、直行等）。另外，在一般的路网结点—弧段拓扑关系表中，只记录了结点所连接的弧段，尽管可以通过规范其存储顺序来确定弧段的邻接关系，但并不能由此去判断弧段间的相对方向。
文章在原有结点－弧段拓扑关系表的基础上，提出了一种新的存储结构，将连接于同一结点各弧段间的夹角引入到结点—弧段表中。在此拓扑关系表上，建立数学模型计算平面交叉口上道路间的相对走向。
    地理数据文件GDF(Geographic Data Files)是欧洲地理道路数据库的定义和交换标准。它规定了交通标志里应标明8种道路方向：向前、右前、向右、右后、向后、左后、向左、左前。文章参照GDF的相关规定，实现了道路间的8种相对走向的确定，并将其应用于城市平面路网交叉口的指路标志标识中。

宋涛

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中山大学的余志教授的演讲稿－《交通研究与工程应用的讨论》

宋涛

18日下午第六场特邀报告由同济大学的陈建阳教授宣讲，题目是《复杂交叉口交通设计自动化研究》，由美国加州大学戴维斯分校的张红军教授主持。

宋涛

复杂交叉口交通设计自动化研究
陈建阳
（同济大学交通运输工程学院 上海 200092）
在城市，特别是大城市道路交通系统的扩展过程中，由于各种原因出现了一系列的复杂交叉口，这些交叉口给城市道路交通管理及交通科学研究提出了许多新的问题和挑战。特别是对于设计和管理部门如何高效、快速地制定出较好的，甚至是最优的交通设计方案并有效实施，是一个迫切需要解决的问题。解决这个问题的重要途径之一，甚至是唯一途径，就是交通设计的自动化或机械化。
交通设计过程是一个较为复杂的脑力活动过程。对于复杂交叉口的交通设计，不同的专业设计人员（或专家）有不同的设计方案，其所花费的时间可能也有较大的差异。本文在说明复杂交叉口的特点及交通流运动规律的基础上，通过分析设计过程中所涉及的关键步骤，论证了设计人员的意图、要求，可以形式化（数学化），交通设计过程中一系列子过程都可以抽象成优化选择问题、，进而说明交通设计自动化是可行的。

宋涛

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同济大学的陈建阳教授的演讲稿－《复杂交叉口交通设计自动化研究》

宋涛

19日上午第一场特邀报告由中国科学技术大学的汪秉宏教授宣讲，题目是《模拟灾难突发情况下人员疏散行为的交通流元胞自动机模型》，由香港大学大学的S.C.Wong教授主持。

宋涛

模拟灾难突发情况下人员疏散行为的交通流元胞自动机模型
汪秉宏
（中国科学技术大学 近代物理系 合肥 230026）
在面临灾难突发情况下人员疏散逃避的过程中，人与人之间、人与环境（如建筑物）之间存在相互作用力，包括吸引力、排斥力和摩擦力。三种力对人员疏散的行为、速度和效率起着关键作用。在Muramatsu，Tajima和Nagatani等人提出的模型中，吸引力可以得到较好地描述，对排斥力和摩擦力的定量描述并不完善。近年来Helbing等人提出的多粒子自驱动模型（社会力模型）可以较好地体现三种力的作用，但由于它是一种连续性模型，运算的速度较慢并难以改善。目前研究较多的离散性模型，如元胞自动机模型和格子气模型等，可以达到较高的运算速度，但很难考虑摩擦力与排斥力的作用，造成运算结果误差较大。针对这种情况，我们在经典元胞自动机模型的基础上，量化确定了摩擦力和排斥力的运算规则，提出一种新的元胞自动机模型。通过将模型的运算结果与多粒子自驱动模型进行比较表明，新模型在人员行为、疏散速度以及“欲速则不达”效应等方面均可得到与多粒子自驱动模型相同的结果，而运算速度则相当于普通的元胞自动机及格子气模型，比社会力模型大为提高。

宋涛

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中国科学技术大学汪秉宏教授的演讲稿－《模拟灾难突发情况下人员疏散行为的交通流元胞自动机模型》

宋涛

[这个贴子最后由宋涛在 2005/12/25 04:13am 第 1 次编辑]

19日上午第二场特邀报告由上海交通大学的刘允才教授宣讲（其学生巩小波代为宣讲），题目是《城市道路的元胞自动机仿真模型的研究》，由香港大学大学的S.C.Wong教授主持。

宋涛

城市道路的元胞自动机仿真模型的研究
刘允才 巩小波
（上海交通大学智能交通系统研究中心 上海 200030）
本文提出一种针对交通信号控制下城市道路的元胞自动机模型。在本模型中采取了一种适合城市交通特点的元胞空间划分和时间步长方案。元胞更新规则分成两类：一类是车与车之间的交互规则，它来源于经典的跟驰理论和一些车辆驾驶行为的最新研究成果；一类是车与交通信号之间的交互规则，它真实细致地描述了驾驶员对交通信号的反应。本模型还能反应出驾驶员的进取性（aggressiveness）的状况，并对驾驶员在不同进取性下对交通的影响做了研究。我们还将模型用编程语言实现为仿真程序，并与现场采集的交通数据做了对比试验，试验表明本文提出的模型在路段平均速度意义下与实际交通数据符合较好。

宋涛

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上海交通大学刘允才教授的演讲稿《城市道路的元胞自动机仿真模型的研究》

宋涛

19日上午第三场特邀报告由中国科学技术大学的吴清松教授宣讲，题目是《交通流理论研究的新进展——三相交通理论研究》，由香港大学大学的S.C.Wong教授主持。

宋涛

交通流理论研究的新进展——三相交通理论研究
吴清松  姜锐
（中国科学技术大学工程科学学院，合肥 230026）
过去80年里，人们发展了各种不同类型的交通流理论模型，用以描述和探讨交通流复杂的非线性现象。时至今天，几乎所有这些理论模型都是建立在一个基本的假设基础上：模型的定态解（所有车辆以相同车间距和相同速度行进而不随时间改变）在流量——密度平面上属于一条曲线。这条曲线称为交通流的基本图。相应的理论模型方法可通称为基本图法。基本图法在交通流理论研究历史进程中，取得了巨大成功，使人们对交通流复杂性认识一步步加深。然而，当用这种方法深入探讨瓶颈诱导的拥挤交通形态、特性和相互间转换规律时，发现与人们新近所作的实际观测结果定性相矛盾。物理学家Kerner于1996－2000年期间，对德国高速公路进、出匝道车流特征作了细致观测和分析，提出了同步交通流的概念，并将拥挤交通区分为同步交通流和宽运动堵塞两个交通相，连同自由交通流相，发展了三相交通理论。依照这一理论和建立的相应数学模型，前述按基本图方法处理拥挤交通所遇到的困难能够克服，可以模拟出与实际观测定性一致的理论结果。三相交通理论的出现为交通流理论深入一步再发展开辟了一条新途径，也为更好以实验观测作基础，开展交通流理论研究树立了榜样。
    本文首先概要介绍三相交通理论的要点和发展状况，列举Kerner等人用此理论建立的模拟模型和其他学者用基本图法模型在处理交通瓶颈问题时诱导的复杂拥挤交通图谱，对照观测结果，三相交通理论方法优于基本图法。进而，介绍我们基于三相交通理论，发展了一个能有效模拟同步交通流的元胞自动机模型，对高速车道孤立入匝道处在主道、匝道不同入流条件下的交通特性进行模拟，结果与实测定性一致。最后，我们指出了三相交通理论进一步发展的一些问题。

宋涛

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中国科学技术大学吴清松教授的演讲稿－《交通流理论研究的新进展——三相交通理论研究》