信号交叉口进口道路段车辆换道行为分析

为提高信号交叉口的交通安全管理水平,研究驾驶员换道行为影响因素,确定各因素影响下的换道风险率,选取可能影响变道行为的潜在变量,构建交叉口换道行为的Cox风险分析模型,并以武汉市3个交叉口调查数据为例进行实例分析。结果表明:10个因素对进口道车辆换道有显著影响,其中,车辆与目标车道前方车辆的车头间距、与目标车道后方车辆的车头间距、所在车道与目标车道车辆密度差和可供变道选择的目标车道数是危险因素;车辆与所在车道前方车辆的车头间距、车辆距停车线距离、行驶速度和所在车道相位的绿信比是保护因素。车辆处于信号灯倒计时的变道风险率高于其他时段;出租车的变道风险率高于其他车辆。     

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.     

未按规定导向车道行驶行为干预方法研究

为保障信号交叉口的正常交通秩序,充分遏制机动车未按规定导向车道行驶行为,亟需探究该行为的影响因素及干预方法。以北京市内4个信号交叉口处共35 h的1 666条监控视频数据为基础,对未按规定导向车道行驶行为进行定义并将其分为9类,分别对频率较高的5类未按规定导向车道行驶行为构建二元Logit模型,以确定其关键影响因素,并据此提出干预方法。结果表明,排队车辆数、大车比例、时段、车流量、照明条件等因素会不同程度地影响5类未按规定导向车道行驶行为的发生概率,其中排队车辆数及时间因素影响最为显著。在此基础上,从交通工程设施及驾驶人安全意识角度,提出优化交叉口渠化设计及信号配时、采用智能标线、强化监管力度及完善交通管控设施、加强驾驶人安全教育4种未按规定导向车道行驶行为干预方法。     

多车道城市快速路交织区拥堵形成机制

为缓解日益严重的城市快速路交织区拥堵现象,重点考虑临时驶出车辆的影响,结合车辆变道安全间距、变道决策等因素,建立基于元胞自动机(CA)的多车道交织区离散模型,仿真模拟饱和状态下多车道交织区交通流演变过程,分析交织区拥堵的形成机制;通过仿真试验与实际道路交通量的比较,对模型予以初步验证。结果表明:该模型能够更加合理地重现交织区车流运行情形,常规驶出车辆与临时驶出车辆对交织区车流影响较大,其中车辆临时驶出具有突发性,对交织区系统流量干扰严重;交织区长度对其通行能力有影响,为使交织区通行能力最大化,其长度应不小于150 m。     

限速值对信号交叉口交通安全的影响分析

为研究交叉口进口道车辆限速值对交叉口的安全和运行产生的影响,通过微观仿真平台,分析车辆在交叉口限速分别为30,38和46 km/h时的车均延误、车均行程时间,并将车辆行驶轨迹输入安全辅助评价(SSAM)软件中展开分析。结果表明,车辆限速值的提高对车均延误的影响不大,但会减小车辆在进口道的车均行程时间。另外,限速值从30 km/h提高到46 km/h,引起的碰撞时间(TTC)、后侵占时间(PET)数值变化不显著,但使总冲突数从42个增加到59个。     

基于ISM的道路交通安全影响因素研究

为提高交通安全管理水平,促进交通的可持续发展。基于解释结构模型原理,综合考虑车、路和环境因素,构建了影响道路交通安全的影响因素结构模型。该模型不但能够弥补分析结构要素之间内在影响机制的不足,而且对于研究道路交通安全结构要素之间的层次性和复杂性有天然的优势。数据来源于由13位专家构成的ISM小组,其中7位为来自高校从事交通安全研究的教授,6位为来自北京市、上海市、广州市、武汉市等交通运输委员会的高层管理者,保证了数据的科学性和可靠性。采用解释结构图分析车、路和环境各影响因素之间的关系,结果表明,众多因素会对道路交通安全产生影响,车辆技术条件、定期检验合格率、车辆救援设备的完备状况、安全设施是制约道路交通安全的直接影响因素,道路限速、道路负荷度、大客(或货车)比例、交通量、交通监控是影响道路交通安全的间接因素,车辆超限(超载)状况、车流密度、道路路面类型、道路设施完备性、天气状况、单向车道数和地形特征是影响道路交通安全的最根本因素。为提高道路交通安全管理水平,首先,应进一步完善《道路交通安全法实施条例》,加强对车辆定期检验的监督;其次,健全道路信息公示制度,提升交通监控水平,引入相关路段道路限速、负荷度、交通量动态信息显示及预警机制;最后,加强车辆超限(超载)及车流密度的监控,健全道路设施的配套制度。     

基于反应时间的隧道出口预告标志布设研究

针对《公路路线设计规范》(JTG D20—2017)对隧道出口与互通立交间距过短时,互通立交出口预告标志布设位置规定不明确的问题。基于UC-Win/Road软件建立出口预告标志分别布设于公路左侧、右侧和上方的3种仿真场景,并利用自主研发的动态驾驶仿真试验平台,研究3种仿真场景下左、右车道行车时对驾驶员反应时间的影响,最后基于反应时间均值、换道距离理论和驾驶员的视认特性得出预告标志的最佳布设形式和位置。研究结果表明：预告标志位于公路左侧且右车道行车时,驾驶员反应时间最长;预告标志位于公路上方且右车道行车时,驾驶员反应时间最短;驾驶员对预告标志的反应时间与预告标志在道路横断面上的布设位置显著相关;推荐在隧道入口前采用门架式支撑方式布设出口预告标志,且布设位置距隧道入口的距离不小于424～710 m。研究结果可为《公路路线设计规范》具体实施提供参考,对保障交通安全具有重要意义。     

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。     

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。     

视觉记忆型次任务对驾驶绩效及安全的影响

为研究视觉记忆型次任务对驾驶绩效及安全的影响,采用对未知内容的记忆任务和对已知内容的再认任务分别表征工作记忆和长时记忆过程,构建多组不同难度的次任务,基于标准换道试验环境LCT进行双任务研究。提取并分析驾驶人执行不同任务时车道保持、换道控制等指标的差异以及次任务绩效,基于主客观数据构建综合评判模型。结果表明:双任务驾驶条件下,车辆平均路径偏差、方向盘平均转向角、车道偏移次数指标增大,正确换道比例减小,感知负荷增大,总绩效下降。困难工作记忆组与简单工作记忆组相比,随着任务难度增大,换道控制绩效下降,感知负荷增大,总绩效下降36.1%;困难再认组与工作记忆组相比,车道保持绩效、换道控制绩效提高,感知负荷下降,总绩效提高50%;简单再认组与工作记忆组相比,总绩效变化不大;困难工作记忆组综合绩效最低。上述结果说明:随着次任务难度增大,总绩效下降,但将对未知内容的工作记忆过程转化为对已知内容的再认过程时,总绩效明显提升,这一特点在任务难度较大时更为显著。     

含硫天然气井口笼套式节流阀硫沉积数值模拟研究

为分析含硫天然气气田井口笼套式节流阀的硫沉积问题,基于雷诺应力模型、组分输运模型及离散相模型,建立硫沉积数值模拟模型,分析笼套式节流阀的硫沉积规律及影响因素.研究结果表明:硫沉积主要出现在正对来流的节流孔外侧下缘、阀套边缘以及阀芯内侧,其中节流孔外侧下缘的沉积最严重,对于该位置,随着气流进口速度的增大,硫沉积速率先增大...     

基于元胞自动机的人员疏散出口选择博弈模型

为提高人员出口选择行为的疏散效率，针对紧急情况下多出口房间的人员疏散过程，提出了一种结合博弈论方法和元胞自动机模型的出口选择优化模型。该模型基于博弈论中的最佳反应动力学概念，考虑了疏散人员之间的相互影响，其中每个人员通过对其他人的选择策略做出最佳响应。分析了影响人员出口选择行为的关键因素，包括人员的耐心坚定程度、出口可见性和出口熟悉度、出口布局以及最佳出口间距等。并将此模型与模拟软件Pathfinder的进行对比，验证了其高效性。结果表明，低耐心程度会导致人员犹豫徘徊行为，不利于疏散。对于单出口选择情况，出口位置分布在墙壁中间时人员疏散效率最高。对于多出口选择情况，当两个出口位于同一墙壁时，出口的最佳间距应设为所处墙壁长度的0.5倍。而位于不同墙壁时，出口对称设计下的人员疏散选择时间最短。     

CFD在电除尘器超低排放设计中的应用

由于我国环保排放要求的日益严格,电除尘器超低排放成为最受关注的问题之一。流场作为影响电除尘器超低排放性能的重要因素,具有重要的工程意义。基于CFD(计算流体力学)模拟方法,并结合工程实际应用,从流量分配、本体气流分布设计、本体阻力、电场极配型式、绝缘系统热风吹扫设计等方面对电除尘器流场设计进行阐述和对比分析。结果表明:电除尘器流场优化既要考虑流量分配均匀,又要考虑粉尘量分配均匀,电除尘器入口烟道导流板的合理设计不但可以解决流量分配平衡问题,也可以使粉尘量的偏差得到大幅度改善;进出口喇叭角度不但对本体流场均匀性有影响,对除尘器本体阻力也有较大影响,进口喇叭扩张角、出口喇叭收缩角越大,本体速度分布均匀性越差,本体阻力也越大;灰斗阻流板的合理设计有助于减轻收尘区下沿高速区与灰斗的强回流现象;在不同极配型式中,针刺线平行于极板比针刺线垂直于极板的击穿电压更高,电流密度更均匀,更有利于粉尘收集;改进绝缘系统热风吹扫的方式有助于解决绝缘系统短路现象。     

新能源汽车与行人交通事故严重程度分析

为探究影响新能源汽车与行人交通事故严重程度的诱因,基于英国近4 a发生的1 819条新能源汽车与行人交通事故数据,从驾驶员、行人、新能源车辆、道路、时空和环境5个方面选择了19个影响因素作为协变量,并根据数据特征将因变量分为轻伤和严重伤害两类。考虑到数据异质性,首先通过因子分析法与k-means聚类进行聚类分析,然后采用Logistic模型对聚类分析得到的两类集群进一步分析,从预测准确率和协变量共线性指标两个方面确认了模型的适用度。结果表明：基于聚类分析构建的Logistic模型预测准确率均达到80%以上;变道或超车、车龄、支路及环形交叉口、双幅路(有中央分隔带)对事故伤害严重程度有异质性影响;行人年龄大于46岁和夜间行车会明显增加事故严重程度;其中,变道或超车和行人年龄对新能源汽车事故严重程度的影响比传统人-车事故更加显著。     

射孔爆轰瞬态能量转化及影响因素研究

为有效控制射孔测试联作工况下管柱及封隔器失效等安全事故风险，基于流固耦合理论建立射孔弹的射流侵彻模型，综合考虑石油射孔弹壳体、炸药、药型罩、射孔枪和套管等结构，研究射流动能与壳体融化能量转化特征，得到不同因素影响下射孔弹剩余能量转化关系。结果表明：药型罩锥角、壳体厚度、炸药质量和类型等因素对射孔弹剩余能量有显著影响。药型罩锥角在40～70°之间越大，剩余能量占比越小；射孔弹壳体厚度在1～4 mm之间越厚，剩余能量占比越小；炸药质量在30～45 g之间越大，剩余能量占比越大；炸药质量相同时，三硝基甲苯(TNT)、六硝基芪(HNS)、黑索金(RDX)、奥克托今(HMX)等4种炸药中的HMX炸药剩余能量占比最小。     

疏散人员路径选择行为多人在线式虚拟试验研究

在紧急状况下人员疏散特征难以通过日常观测获取，而开展真人现场疏散试验难以确保参与者的人身安全。因此，构建包括绘图、运动、通信模块的多人在线式虚拟疏散试验平台，组织真人在线参与疏散试验，从路径选择行为和运动特征两方面与真人现场试验进行对比，结果表明该平台可以重现真实人员疏散过程中的疏散动力学规律。进一步设计并组织可控真人在线疏散试验，研究影响疏散人员路径选择行为的相关因素，结果表明：在高压力环境下人员冲突强度较高，但随着知晓出口位置的人员比例增加而降低；人员的路径选择与其视野内其他人员的运动方向呈正相关关系，且高压力环境下人群的路径选择情况更加一致。     

翼身融合客机应急撤离建模与仿真方法研究

为研究翼身融合(BWB)客机的应急撤离流程及问题，以我国自行设计的BWB客机布局方案为对象，利用智能体建模方法搭建了该客机舱内应急撤离仿真试验模型，进行仿真试验研究。通过4因素3水平正交试验研究了主过道宽度、引导模式、隔板状态、出口数量等因素对该型客机应急撤离效果的影响，并对仿真试验模型进行了优化与验证。结果表明，主过道宽度在区间[48.26, 55.88] cm变化时会显著提高撤离效率；引导因素对撤离效果影响最显著；舱门引导与区域引导相结合的模式下撤离效果最优，撤离时间为108 s。研究形成了基于社会力模型的智能体在BWB客机应急撤离仿真研究中的应用方案，为其改进设计和制定更优应急撤离方案提供了建议和数据依据。     

基于“情景-任务”的重特大地质灾害救援装备调配优化

地质灾害应急救援是一种涉及因素多、技术含量高、时间要求紧、工作任务重和社会影响大的非常规防灾减灾行动。救援装备是救援工作的重要保障，当前以滑坡、泥石流为代表的地质灾害救援装备调配存在效率低、匹配度低、利用率低等问题。以“灾害情景—救援任务—救援装备调配”的思路，分析中国地质灾害救援案例，总结出“情景-任务-装备”的匹配关系；在此基础上，以救援任务完成时间最短和救援装备利用率最高为目标，构建基于不同情景-任务的救援装备调配模型；针对不同任务与救援资源的调配优先权冲突，用多优先级动态列表规划(MultiPRI List Dynamic Scheduling, MPLDS)算法求解，从而提高救援资源配置和利用效率，保证调配效果最佳；最后，以2019年贵州水城“7·23”特大山体滑坡救援行动为例验证模型和算法的有效性和可行性，为不同灾害类型下救援情景-救援任务-救援装备间的匹配及优化配置提供一种研究范式，为“任务-资源”调配问题的求解提供一种有效的算法，还有助于深化多个受灾点和出救点下多任务、多目标复杂动态优化问题的研究。