基于HNAC-FD的高速公路网应急疏导措施效用评估

为安全有效地疏散突发事件造成的高速公路网拥堵,评估不同应急疏导措施的效用,首先,分析突发事件下高速公路网拥堵传播消散规律,基于提出的高速公路节点容纳能力(HNAC),结合基本图(FD)模型,建立HNAC-FD消散计算模型;然后,根据疏散案例交通流数据,使用Vissim软件搭建仿真模型,仿真分析不同疏导措施对疏散交通流速度的影响,并利用Logistic速密模型计算路网各个区段的交通流状态;最后,根据高速公路网突发事件案例,设计不同疏导措施方案,并通过HNAC-FD模型计算拥堵消散时间,从事件影响消散时间和拥堵队列车辆平均行程时间,评估不同疏导方案的效用。结果表明：疏导措施会延迟事件影响消散,但能提升疏散交通流的速度,减少拥堵队列的车辆平均行程时间,且组合方案的疏散效果与单一措施差别不显著;可逆车道具有最佳疏散效果。     

高速公路长隧道入口段可变限速研究

为提高高速公路长隧道入口段的交通安全,缓解驾驶人生理心理不适,对入口段实施可变限速控制策略。采用宏观交通流模型,以事故率最小为目标,以速度限制为约束条件,建立可变限速控制优化模型,并采用遗传算法对整个可变限速模型进行求解,确定可变信息板数目与相应的可变限速值。基于采集的交通流数据,运用微观仿真软件对长隧道入口段实施可变限速控制,并与未实施可变限速的情况进行对比。结果表明:对高速公路长隧道入口段实施分区间可变限速控制,在无交通事故的情况下,能够减少车辆运行速度的离散性;若隧道内发生事故,能够减少26.67%车辆停车次数和21.13%的平均旅行时间。研究表明,对长隧道入口段实施可变限速控制,能够提高交通安全,提高交通的运行效率。     

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。     

区域应急救援中心物资储运区布局优化与仿真

为了优化区域应急救援中心物资储运区布局，提高应急救援工作效率，在分析物资储运区特殊性的基础上，考虑其日常运营阶段和应急救援阶段的不同物流需求，提出了基于改进系统设施布置(Systematic Layout Planning, SLP)方法的两阶段物资储运区布局优化模型，添加虚拟功能区并将交通系统纳入约束条件。然后设计改进的遗传算法对模型求解，最后通过Anylogic进行动态仿真。结果表明，基于改进SLP方法设计的物资储运区最优布局未造成拥堵，功能区作业效率明显提高，验证了该方法的科学合理性和算法的有效性。提出的储运区布局方法能制定科学合理的布局方案，提升应急救援中心各功能区作业效率，对我国区域应急救援中心建设具有一定的指导意义。     

事故车辆影响下的城市三车道道路交通流仿真

为探究事故车辆对城市三车道道路交通影响机制,首先,分析考虑事故车辆的城市三车道道路交通流特征;然后,构建左车道优先且考虑主动抢道和被动抢道行为的元胞自动机交通流模型;最后;研究事故持续时间td变化时事故车辆分别位于M道和R道的城市道路交通流演化。结果表明:事故车辆会形成交通瓶颈,呈现上游车辆聚集下游车辆稀疏的时空特征,诱发交通拥堵,事故车辆对三车道交通影响明显小于两车道情形;且事故车辆位于R车道对道路交通流影响比事故车辆位于M车道更小,但这种影响的差异随进车率pe增加而减小。     

基于视域分析的高速施工交通组织安全性评估

为提升施工期间高速公路通行的安全性与畅通性,首先利用空间句法中的视域分析法,研究构建针对施工交通组织方案的安全性评估模型;其次从宏观上提出整体视域安全性指标,定量化比选同一区域不同交通组织方案,通过视域安全性得分实现不同区域交通组织方案实施效果的纵向比较;然后从微观上构建关键节点评估模型,评估单个交通安全设施的视域安全性;最后以宁连高速、宁洛高速(南京段)施工组织方案为例,开展案例分析,并通过施工前、施工期交通情况对比评估施工组织方案的效用性。研究表明:安全性评价模型既可宏观评估交通组织方案的视域安全性,又可微观评估关键设施的可视性,从而减少高速公路施工对路段车辆运行的干扰。     

基于介度熵的机场飞行区关键冲突点识别*

为了探究机场航班流量增大和作业车辆增多而导致机场飞行区内频繁出现活动目标冲突情况，提出1种基于介度熵的机场飞行区关键冲突点识别方法。首先，以飞行区内活动目标为节点，活动目标之间的潜在冲突关系为连边，建立飞行区交通态势网络模型。然后，采用介度熵法评价交通态势网络中各活动目标的冲突指数，得到冲突指数最大的活动目标即关键冲突点。最后，将介度熵法与度中心性、介数中心性和邻接信息熵3种识别方法进行对比，并以西安咸阳国际机场为例进行验证。研究结果表明:识别飞行区关键冲突点时，介度熵法较其他3种方法更有效。通过建立飞行区交通态势网络，采用介度熵法识别飞行区关键冲突点并进行调配，一定程度上可以有效预防冲突发生，保障飞行区运行安全。     

冰雪环境弯道交通标志影响试验分析

为了研究冰雪环境弯道线形诱导标志对交通流的影响,揭示冰雪环境交通标志诱发驾驶员弯道驾驶行为变化的过程,先分析了冰雪环境弯道交通特性,探究了驾驶员冰雪环境视觉信息传递原理及标志色彩的刺激作用。并根据弯道车辆的行驶特性,分析了冰雪环境下行车速度的主要影响因素,设置了弯道线形诱导标志,再分别开展了冰雪环境下的冰雪路面与良好路面的弯道标志改善试验,以分析弯道线形诱导标志对冰雪环境弯道的交通流影响,采用NC200便携式交通分析仪进行数据观测。结果表明,在冰雪环境弯道冰雪路面与良好路面中设置车辆转向指示标志,能显著提高交通流的稳定性、降低交通流的速度,从而有效提高冰雪环境弯道交通的安全性。     

基于路网脆弱性的紧急情况下交通疏散诱导模型

为提高紧急情况下交通疏散速度,实现对疏散交通流的诱导,需要建立紧急情况下的交通流诱导模型。根据紧急情况下路网特性,提出路网脆弱性指标,并将其引入交通流诱导模型,对常态交通流诱导模型进行改进,得到基于路网脆弱性的紧急情况下交通疏散诱导模型,并用实测数据求解模型参数。分别用常态交通流诱导模型和文中的改进模型进行实例计算,结果表明,经过改进模型诱导之后,高流量和低流量路段相对减少,交通流在路网中的分布更均衡、达到系统最优的效果。对紧急情况下的交通流进行有效诱导,可提高疏散路网利用效率,加快应急交通疏散。     

基于SLP的地铁施工场地安全布局优化方案

为提高地铁施工现场的安全管理水平,以福州市某一地铁施工现场为例,采用系统布置设计(SLP)方法优化地铁施工场地布局;根据功能分区,将地铁施工场地划分为施工区、机械设备停放区和钢支撑堆放区等共10个单元;分别分析这10个单元之间的物流和非物流关系,并基于分析结果绘制作业位置相关图,按物流与非物流关系1∶1加权,得出作业单元综合关系图,进而提出2个初步优化方案;采用加权因素法评价上述2个方案,得出地铁施工场地布局的最优方案。结果表明:运用系统布置方法优化得出地铁施工场地布局方案,有助于提高施工效率,加强施工现场安全管理水平。     

互通立交分流区交通冲突预测模型

互通立交分流区存在频繁的变换车道现象,导致交通流运行紊乱、交通冲突频发。为分析互通分流区交通安全状况,首先分析车头时距及车辆变道位置等交通流特性与交通冲突的关系,然后采用间隙接受理论判别交通冲突区间,构建基于间隙接受理论的分流区交通冲突预测模型。结果表明:车辆变道位置与交通冲突地点存在显著相关性,均位于距基准点600 m以内和减速车道的前60 m路段;交通冲突临界间隙为2.21 s,基于间隙接受理论的交通冲突区间为(2.06 s,2.31 s);分流区交通冲突预测模型预测结果与实际统计结果的相对误差在10%以下。减速车道长度以及分流比是影响交通冲突数的主要因素,可作为分流区交通安全改善方案的依据。     

多路况指标下的高速公路应急物资选址方案评价

为了筛选合理的应急资源布局位置,阐述了以实际路况评价应急物资选址的合理性,提出了以实际路况指标为基础构建的选址方案评价模型。考虑到城市道路和高速公路的阻因不同,将主要影响应急物资选址的路况属性量化。通过对应急车辆驾驶员的调查获得路况指标权重,引入模糊评价用以区分路况指标值接近的最优选址方案,经实例分析证明了该选址方案评价方法的可行性。研究表明,良好的选址方案应具备动态交通因素影响小、通行路径道路等级高、行驶里程短、平面交叉口和转弯次数少的特点。     

基于扇区单元的航路交通流复杂度研究

空中交通航路交通流复杂度越来越高,威胁整个航路的正常运行,严重时甚至影响航空器的运行安全。为研究和解决扇区航路交通流复杂度较高的问题,了解了造成航路交通流复杂度较高的原因。基于航空器的基本运动学方程,列出了航空器运动过程中27种典型的飞行状态组合。考虑航空器的临近效应、速度差异和汇聚梯度3个影响航路交通流复杂度的主要因素,分别建立了相应的测量模型,从3个方面研究对航路交通流复杂度造成的影响,然后采用加权求和的方式求得三方面综合对航路交通流复杂度的影响程度。以雷达模拟机数据作为仿真验证对象,通过MATLAB软件对建立的模型进行了仿真验证     

基于网联车轨迹重构的交通油耗和排放估计方法北大核心CSCD

如何基于有限的轨迹数据对油耗和交通排放进行精准地估计一直是研究的难点和热点,为解决该问题,提出了基于轨迹重构的油耗和排放估计方法。首先,基于跟驰模型,利用网联车(Connected Vehicle,CV)轨迹重构道路上常规车(Regular Vehicle,RV)轨迹。然后,将轨迹重构结果与VT-Micro排放模型相结合,对道路上所有车辆的油耗和排放进行估算。最后,通过数值仿真试验验证模型在不同CV渗透率和交通流密度条件下的可行性和有效性。结果表明:该方法能够实现对油耗和排放的精准估算,且随着CV渗透率和交通流密度的增加,油耗和排放估计的准确性不断提高;当CV渗透率不低于30%,且交通流密度为60 veh/km时,交通油耗估计的平均绝对百分比误差小于2.17%,排放估计的平均绝对百分比误差小于8.66%;当CV渗透率为50%时,在不同交通流密度条件下车辆油耗估计的平均绝对百分比误差小于2.45%,排放估计的平均绝对百分比误差小于13.68%。     

基于改进DEA交叉效率模型的洪水灾害区域脆弱性评价

为了评价洪水灾害区域脆弱性,提出了应用改进DEA交叉效率模型和熵权法相结合的洪水灾害区域脆弱性评价方法。首先,在洪灾形成理论的基础上,构建洪灾区域脆弱性指标体系和评价标准;其次,应用改进DEA交叉效率模型计算不同区域的成灾效率,利用熵权法计算权重集结全局成灾效率。根据成灾效率的实际意义分析不同区域脆弱性的相对大小。最后,选取我国各省份洪灾作为实证分析的研究对象。研究结果表明:该方法能够准确评价区域洪灾脆弱性程度,评价结果与实际情况一致,具有较好的适用性。     

基于格序理论的爆炸类危险化学品运输路径研究

为有效预防和减少爆炸类危险化学品运输中事故的发生,针对爆炸类危险化学品运输的路径优化选择问题,将多目标格序决策理论引入到路径方案评价比选中,构建了爆炸类危险化学品运输路径优化选择评价指标体系。结合指标选取的综合性和可操作性原则,从6个方面建立爆炸类危险化学品运输路径比选指标体系:影响区域死伤人数规模、影响区域厂矿规模、影响区域人口规模、影响区域名胜古迹保护性、影响区域生态环境保护性、影响区域综合出行费用规模。通过对各方案综合差异度的计算,实现了备选方案的格序化排序。并且在模型体系权重计算中采用了熵值法,实现了权重确定的客观性。最后,应用该模型结合实例进行了计算。     

基于多目标优化的机场机坪管制区域划分方法研究

为均衡各机坪管制区域间的交通复杂度以及管制员工作负荷,以航空器机坪安全运行为出发点,依据交通复杂度、管制员工作负荷、区域划分结构指标以及优化建模理论划分机场机坪管制区域,利用基于加权Voronoi图生成的坪移交区域划分模型生成初始场面区域,建立机坪管制区域优化划分模型的目标函数和约束条件,并基于实际机场运行数据进行实例验证。研究结果表明：管制区域优化划分数目为2时,对比东、西管制区域划分方案,优化后的划分方案其机坪交通复杂度减小36%,机坪管制员工作负荷减小25.9%,管制区域紧密性指标小于0.5,采取优化方案之后的机坪管制区域交通复杂度及管制员工作负荷更为均衡。研究结果对于提升机场机坪运行的安全性能具有重要意义。     

基于交通冲突的高速公路施工区安全评价

为解决目前交通冲突数据采集方法精度不高以及未考虑冲突后果严重性的问题,选择典型边施工边通车的四改八车道高速公路施工区(路基阶段)为研究对象,使用高空无人机拍摄高精度区域过境通行车辆运行视频,通过视频识别和冲突识别程序得到连续冲突车辆微观数据;基于车辆碰撞理论推导交通冲突后果严重性模型,利用冲突严重率指标对施工区进行交通安全评价。结果显示:交通量和大型货车率对冲突严重率有非常显著的影响;交通量小于700 pcu/h时,冲突严重率较低;当交通量超过900 pcu/h后,冲突严重率随交通量快速增高;大型货车率越高,冲突严重率越高;通过交通组织分流交通量和大型货车,能提高施工区交通安全性。     

不同交通流下车辆对桥梁涡振稳定性影响的试验研究

涡激振动是桥梁风致振动中最常见的现象,通常在较低的风速下发生,且对结构气动外形的变化很敏感,车辆行驶在桥梁上势必会改变桥梁断面的外形,因此,研究不同交通流下车辆对桥梁涡激振动的影响非常必要。为了考虑实际运营中车辆对桥梁涡振的影响,基于自由悬挂节段模型试验系统,分别对无车、自由车流和繁忙车流3种交通流状态下车辆对桥梁涡振振动的影响进行了风洞试验。测试了涡振响应和涡振频率,分析了车辆对桥梁涡振响应的影响及机理。结果表明,由于车流显著改变了主梁的气动外形,并且增加了系统质量,不同交通流下车辆对桥梁涡激振动起到了抑制作用。偏于安全考虑,实际桥梁的涡激振动试验可以不用考虑车辆的影响。     

危险品泄漏事故后动态路网应急疏散研究

在建立以最短车辆总疏散时间为目标的应急车辆疏散模型过程中,考虑路网上的车流是时变的,以动态交通流分配理论对应急车辆流进行优化分配。基于计算的复杂性和粒子群算法(PSO)的优点,采用PSO对模型进行求解。算例试验结果表明,优化后的方案能够减轻整个疏散车辆的拥堵程度,为应急管理部门决策提供理论支持。