基于交通安全的交叉口倒计时信号灯设置研究

交通信号倒计时装置被国内一些城市广泛采用。在体现交通“以人为本”原则的同时,倒计时装置的应用也应注意其带来了一些交通安全和通行效率上的问题。倒计时会诱发一部分驾驶员在绿灯末尾时加速通过路口,和红灯变绿灯下一相时头车提前高速到达冲突点,可能引发重特大交通事故,因而需要更长的绿灯间隔时间保证信号换相时的交通安全。由于绿灯间隔时间增长,交通信号倒计时装置降低了交叉口的通行能力,且不当的绿间隔设置还会造成严重的交通冲突。因而应谨慎采用机动车交通信号灯倒计时装置,并应辅以绿灯间隔时间调整、交通安全宣传教育和明确交通规则等措施。     

交通信号倒计时对车速与交通安全的影响

研究交通信号倒计时对自由流车速及交通安全的影响。选择城市道路交叉口,使用雷达测速设备采集进口道自由流车速等数据。运用描述统计、方差分析、列联表等统计方法,进行数据分析。数据显示,仅考虑单因素影响时,交通违法检测设备存在与否对车速均值有显著影响,而绿灯信号倒计时则无显著影响;考虑多因素相互影响时,在有绿灯信号倒计时但无交通违法检测设备的情况下,车辆速度均值会更高,且绿灯倒计时会对超速率产生影响。红灯倒计时对车速离散程度有明显的影响。结果表明,使用绿灯信号倒计时应同时安装交通违法检测设备,红灯倒计时路口应确保充分的绿灯间隔时间。     

绿灯倒计时信号对驾驶行为的影响

为揭示绿灯倒计时信号对交叉口交通安全的影响,针对不同交通负荷与信号控制方式下的驾驶行为开展研究。选择大连市内的倒计时信号交叉口与非倒计时信号交叉口各2处,开展车辆行驶速度及不良驾驶行为调查。用数理统计方法,对比分析2类交叉口在平峰与高峰时段的车辆行驶速度特性,同时对比分析上述不同条件下闯黄灯及违规变道行为的发生数量。研究表明,绿灯倒计时信号在绿灯时间末期,会诱发一部分驾驶员加速行驶通过交叉口;绿灯倒计时信号在平峰时段对闯黄灯行为数量的影响较小,而对违规变道行为的数量有显著影响。     

一种改进的混合交通交叉口安全仿真评价方法

为解决经典冲突分析模型SSAM中最小碰撞时间方法在冲突仿真中的不足,根据混合交通中机动车、非机动车及行人的运行特征并基于交通冲突理论,提出在交通仿真模型中易于实现的冲突时刻差法,即通过测量任意2股车流经过潜在冲突点的时间,计算冲突发生的时间差值。该方法可以通过交通仿真软件的二次开发方便地实现对混合交叉口交通安全状况的评估。最后以典型混合交通交叉口绿灯间隔评价为例,对比分析了2种方法的适用性。结果表明,冲突时刻差法比最小碰撞时间法更能细致刻画交叉口的安全水平;在不同的绿灯间隔水平下,后一种方法比前者漏检80%以上的交通冲突,冲突时刻差法更能适应混合交通交叉口安全仿真分析评价的需要。     

机动车绿灯倒计时对交叉口交通安全的影响研究

在总结国内外研究的基础上,通过问卷调查、现场观测等方法对机动车绿灯倒计时对我国驾驶员的心理及驾驶行为进行调查,解析机动车绿灯倒计时信号对驾驶员心理与驾驶行为的影响机理,研究结果显示机动车绿灯倒计时既不利于交叉口的交通安全,又降低了通行效率,因此得出应谨慎使用机动车绿灯倒计时的结论。同时建议采取道路交通安全法中对黄灯的含义进行修改,并在闯红灯抓拍系统中增设闯黄灯超速自动抓拍功能,以减少信号过渡期间超速抢灯现象的发生,保障交叉口的交通安全。     

倒计时信号交叉口赶绿灯行为建模与分析

为探究绿灯信号倒计时末尾时间对驾驶入通过交叉口行为的影响规律,在其交叉口进口道不同地点,用雷达测速仪采集不同末尾时间车辆通过的速度数据。基于地点、时间、速度这3类数据,分析驾驶人的赶绿灯行为。采用SPSS软件分类处理数据,并建立赶绿灯行为模型,得到赶绿灯行为的影响因素与规律。结果表明:当绿灯倒计时剩余时间越短而车辆距停车线越远时,车速呈集中分布,并且驾驶人对车速的期望值与当前车速值的比值越大,驾驶人越倾向于采取激进型赶绿灯行为。当绿灯倒计时剩余时间越长而车辆距停车线越近时,车速呈离散型分布,且分布区间大,驾驶人多采取保守型赶绿灯行为。     

基于仿真的城市道路交叉口交通安全评价

为预防道路交叉口交通冲突,以城市道路交叉口为研究对象,将微观仿真与交通冲突分析技术相结合,建立基于微观仿真的城市交叉口间接交通安全评价模型,确立城市交叉口交通安全评价流程。选定通行效率、交通冲突数作为交叉口安全评价指标,选取影响交通通行效率的因素(交通总流量、主支路流量比、小型车比、左转车比)进行单一变量分析,并进行正交试验;以某Y型交叉口为例,进行环岛改造前后比较分析。结果表明,交叉口总流量对冲突指标和通行效率指标影响显著,均呈正相关;冲突指标与左转车比例正相关;相交道路流量分配比例与车型比例对冲突指标和通行效率指标影响相对不显著,均呈负相关。在交叉口交通量大于2 700 veh/h情况下,不适合采用环形交叉口。     

倒计时表对黄灯启亮后的驾驶行为影响

为检验倒计时表对交叉口安全性的影响,选择黄灯启亮后的驾驶员决策类型和车辆通过停车线时间两个指标,研究倒计时表对驾驶行为的影响.选择道路和交通条件相近的6个交叉口(有无倒计时各3个)对直行车流进行数据采集,经处理获取相关驾驶行为数据.应用二元Logistics回归方法建立了黄灯启亮后的驾驶员决策类型选择模型.结果表明:黄灯启亮后,在相同位置、速度条件下,倒计时交叉口的驾驶员选择停车的优势比(Odd ratio)仅为无倒计时交叉口的0.282.采用非参数检验的Mann-Whitney方法,对黄灯启亮后车辆通过停车线的时间分布(TVC)进行检验.结果表明:安装倒计时表后,车辆通过停车线时间的平均值由1.52 s增大到2.92s;在5%显著性水平下,倒计时交叉口的TVC中位数与无倒计时的差异较大,车辆通过停车线时间跨度延长,对交叉口安全性造成不利影响.     

无信号交叉口人车冲突严重程度影响因素分析

为提高无信号交叉口通行效率并改善行人过街安全性,利用K-means++算法聚类冲突指标以判定人车冲突严重程度,通过多重共线性检验和皮尔逊相关性分析剔除严重共线性和影响不显著的因素,并进行影响因素强弱程度排序,采用多元有序Logistic回归算法,对比分析各显著独立因素对人车冲突严重程度的具体影响。结果表明：以碰撞时间、间隙时间、安全减速度为冲突指标,可将人车冲突严重程度分为严重、一般和轻微冲突;行人特征中,性别、分心行为、等候时间、平均穿越速度以及是否有人陪同对冲突严重程度的影响强弱程度依次减小;车辆特征中,车头时距、行驶意图和车辆类型对冲突严重程度有显著影响。     

考虑交叉口影响的城市路网能源消耗优化模型研究

为了更精确地反映城市路网交通能耗实际情况,将微观层面的交叉口交通运行与宏观层面的交通网络能源消耗优化结合在一起进行研究,考虑信号控制优化对路网能源消耗的影响,从而实现优化微观的信号控制参数,对宏观的路网能源消耗进行控制。在分析无信号控制交叉口冲突类型的基础上,建立了不同冲突类型下的饱和流率模型,结合排队论理论求解无信号控制交叉口的逗留时间。同时,结合车辆在信号控制交叉口的加减速行为,建立信号控制交叉口的逗留时间模型。同理对信号和无信号控制交叉口的能源消耗量进行建模。综合信号控制和无信号控制交叉口的逗留时间和能源消耗模型,建立路网总能源消耗优化模型,运用Frank-Wolf算法对非线性规划问题进行求解。结合路网各项指标对模型进行分析。结果显示,研究方法相对于传统的定时控制和时间最优信号配时方法均有优势,通过算例应用证明了方法的有效性。     

行人过街空间违章行为特性及安全影响分析*

为探究提前右转车道处不同因素与人车冲突的相关性,以及行人空间违章对过街安全的影响。采集2 062个行人及人车冲突的样本数据,获取行人和机动车的时空信息,对比分析不同类型行人过街轨迹的特征;综合考虑人车冲突时间和速度指标构建人车冲突严重度指标,从行人生理特征、车流条件、道路环境等方面选取8个因素作为自变量,构建人车冲突严重度的多元有序Logistic模型。研究结果表明:空间违章过街的行人平均过街速度和速度离散程度都明显高于其他行人;年龄、车速、人行横道长度、车辆到达率以及过街轨迹类型都是影响人车冲突严重程度的重要因素。各类型空间违章行为使严重冲突占比均提升75%以上。研究结果有助于交管部门采取措施保障行人过街安全。     

车路协同下信号控制交叉口两难区问题改善方法

为降低两难区对信号控制交叉口交通安全的影响,针对车路协同环境下交通信息获取方式及交叉口区域车辆运行特点,提出信号控制交叉口两难区问题改善方法。在分析各种两难区问题改善措施的适用性基础上,确定车路协同环境下信号控制交叉口两难区问题改善方法的工作流程,综合运用车速引导、动态绿灯时间延长和黄灯时间调整等3种措施降低车辆进入两难区的概率,并提出主要参数计算方法。运用Vissim软件进行仿真试验,结果表明,笔者建立的两难区问题改善方法能使车辆闯红灯次数平均降低78.1%,且改善效果在低峰流量时优于高峰流量时。     

高速公路转换区严重冲突识别与分析

为深入探究高速公路改扩建转换区发生严重冲突的原因,使用高精度雷达采集单车实时状态数据,对单车区间初速度与加速度进行K-means聚类组合.基于聚类组合内的冲突率与路段事故率,采用Pearson系数法确定车辆的严重冲突阈值.融合转换区单车、交通流和道路因素建立二项Logistic模型,分析严重冲突因素的影响程度.结果表明...     

事故车辆影响下的城市道路交通仿真研究

为研究事故车辆影响下城市道路交通的特征，构建考虑车辆抢道行为的元胞自动机交通流模型，研究给定冲突区域长度下不同进车率和不同事故持续时间对城市道路交通流的影响。研究结果表明:事故车辆会诱发交通瓶颈，对城市交通产生显著干扰并形成拥堵带，且拥堵带向事故车辆上游传递。不同事故持续时间下交通流演化存在差异，道路平均车流量、车流平均密度随着事故持续时间的增加而增加，车辆平均速度随之减小。当道路中车辆较少（pin=0.3）且事故持续时间达到15 min时，交通处于严重拥堵状态；当道路中车辆较多（pin=0.5）、事故持续时间达到5 min时，交通即处于严重拥堵状态。研究结果可为优化城市交通事故处理机制提供依据。     

考虑驾驶方式的车辆与航空器交叉冲突评估*

为量化不同驾驶方式下车辆与航空器行驶风险,提出车辆与航空器交叉运行冲突评估模型,该模型将特种车辆驾驶方式分为激进、稳定、保守3类,综合驾驶特性和管制规则定义车辆速度演化规律,结合运行场景、间隔配备等要素确定冲突条件,并基于航空器与车辆实时速度、位置变化构造冲突评估模型。研究结果表明:冲突评估模型能够计算车辆与航空器在十型交叉口的冲突概率;激进方式下车辆先于航空器通过交叉口,风险概率均值相对最大,为0.679;保守方式下航空器先于车辆通过交叉口,最大间隔是安全间隔的4.7倍;稳定驾驶方式可兼顾安全和效率。本文模型能再现十型道口车辆与航空器交叉运行冲突产生、发展及解脱过程,计算结果可用于场面实时冲突识别和预警,能够为机场危险源识别和风险管控提供依据。     

绿灯间隔时间对交叉口交通安全的影响研究

在对世界其他国家黄灯的界定进行回顾的基础上,将国内道路交通安全法对黄灯的界定与其进行了对比,指出我国道路交通安全法中对黄灯的作用与定义的界定存在一定偏差;并运用汽车动力学原理及交通冲突理论,对驾驶员在绿灯间隔期间的驾驶行为以及车辆的行驶轨迹进行分析;确定了影响黄灯时长及全红时间计算的相关因素,提出了黄灯时长以及全红时间的计算公式。研究结果指出:科学合理的绿灯间隔设置是交叉口交通安全的保证;禁止车辆黄灯期间越过停车线以及取消黄灯都是不利于交通安全的做法。     

二次过街路口行人违反交通法规规律的研究

为了解在不同类型二次过街路口行人违反交通法规闯红灯的违法率,找出二次过街路口不同参数对行人违法率的影响,从而找出降低路口行人违法率的对策,保障路口行人交通安全和人车流畅通,本文选取上海市5种类型的二次过街路口调查行人在路口的违法率.通过分析调查数据,行人在路口一次穿越车道数为2～7,两次穿越车道总数为6～12,违法率随车道数的增加而降低.在红灯等待时间90 s之内,行人违法率随等待时间的升高呈一定的下降趋势.红灯等待时间在90～150 s之间,行人违法率没有确定的规律.安全岛、引导护栏、中继信号灯等设施具有明显降低行人违法率的作用.根据二次过街路口设置安全岛、引导护栏、中继信号灯、车道数以及是否从路边穿越5个影响因素的安全评价系数之和建立综合安全评价系数,得到行人在二次过街路口违法率随综合安全评价系数的增大而降低.研究表明,完善和优化二次过街路口的设施参数可以降低路口行人违法率.     

道路交叉口冲突仿真分析

针对基于事故的安全评价在数量、周期、均值、随机性等方面以及基于现场冲突观测识别在主观性、可靠性、成本、指标全面性等方面存在的问题,提出基于冲突仿真的交叉口安全预评价分析方法:研究利用安全间接分析(SSAM)模型分析冲突的基本原理和冲突时间(TTC)、遭遇时间(PET)等分析指标的计算方法;以及利用VISSIM仿真软件进行冲突仿真分析应注意的策略。以邢台市某道路交叉口安全改善方案为例,进行改善前后冲突仿真的比较分析。研究结果表明,改善后在通行效率显著提升的同时,交叉、追尾、车道变换冲突的数量均显著减少,TTC值有所增加,说明改善后安全程度有所提升。笔者提出的方法和案例应用为道路交叉口改善措施的安全预评价提供了一种分析途径和有益借鉴。