交叉口直行车辆出口车道选择行为的贝叶斯网络模型构建

为揭示交叉口车道的布设、交通流量、车辆所在时空位置等要素对直行车辆出口车道选择行为的影响，保障直行车流运行安全，运用专家知识和相关性分析确定了由最内侧直行车道中线偏移角、进口车道位置等10个影响因素组成的贝叶斯网络(Bayesian Network, BN)结构，采用数据驱动法进行了参数学习，建立了直行出口车道选择BN模型。经验证，模型的平均绝对偏差(Mean Absolute Error, MAE)、均方根误差(Root Mean Square Deviation, RMSE)分别为4.37%、4.96%,具有良好的精度。应用正向推理得到：影响直行出口车道选择的主要因素是进口车道位置、进出口车道数量匹配性、进出口车道选择不匹配比例、最内侧车道中线偏移角；引入情景分析法可有效预测进口车道平均流量等不同影响因素组合波动时出口车道利用率的变化，如直行车辆由最内侧进口车道驶入直行最内侧车道中线左偏移角为2°～4°的交叉口，在直行车流为>600～900辆/(h·道)、绿色信号倒数(Green Signal Countdown Display, GSCD)显示到达的条件下，选择最内侧出口道...     

长隧道路段边缘率车速动态控制模型

现阶段,静态边缘率用于车辆控速时,所有车速对应的边缘率周期长度和铺设总长度固定不变,其针对性弱,整体降速效果不强,为克服此缺陷,基于事故率与车速离散度呈正相关,构建车速离散度最小为目标函数的隧道路段动态控速边缘率模型;在高速公路长隧道中部路段安装边缘率动态控速系统,开展动态边缘率与交通流的智能联动实证研究;对比分析试验路段边缘率动态控速系统安装前后的断面车速差异。结果表明:基于动态边缘率控速模型所构建的隧道路段动态控速系统能够有效控速,其中超速比例下降16. 69%,85%位车速、平均车速、车速标准差分别下降6. 67%、7. 96%、13. 45%,且动态边缘率控速效果高于静态边缘率控速效果。     

高速公路中长隧道出入口段视错觉减速标线设置研究

为提高高速公路中长隧道路段运营安全水平,促使驾驶人主动降低行车速度至安全范围,对高速公路中长隧道出入口段视错觉减速标线设置参数开展研究。通过实际道路试验,采集并分析中长隧道出入口段行车速度特性及视觉特性;依据驾驶人瞳孔面积变化速率与视觉障碍的表征关系,得到驶入及驶出隧道时基于视觉感受最佳的期望车速值;分别建立隧道入口段顺鱼刺形减速标线设置参数模型和隧道出口段梳齿形减速标线设置参数模型,选取典型初始速度及最佳期望车速检验模型效果。研究结果表明,驶入和驶出隧道时,最佳期望车速分别为50 km/h和60 km/h;基于模型计算,获得隧道入口段3种鱼刺形减速标线设置参数和出口段1种梳齿型减速标线设置参数。     

基于视频数据的城市隧道交通运行特征与安全研究

为降低城市隧道交通事故率,提高车辆出行安全,以上海市翔殷路跨江隧道为研究对象,利用视频采集技术、车辆跟踪调查采集隧道交通运行数据,分析城市隧道交通运行特征及驾驶员在隧道内驾驶行为特征,并进一步研究其与隧道交通事故的关系。对隧道内车辆的速度、密度分布,变道行为进行分析,发现隧道南线入口处内外断面平均车速的显著差异可以解释该处追尾事故高发,隧道内车辆频繁变换车道导致隧道侧碰事故占较大比例。为改善城市隧道交通安全,在隧道内进行限速和限制车辆变道是必要的。     

基于仿真的高速公路紧急事件交通流特征研究

研究高速公路紧急事件下的交通流特征，对于减少高速公路拥挤、降低二次事故、提高通行能力有重要的作用。由于高速公路紧急事件具有偶然性、不可预测性的特点，在实际调研中往往难以及时捕捉到交通事件的相应信息，导致源数据不足进而影响研究的进行。本文通过微观仿真手段，结合实地调研获得紧急状态下车辆运行参数，在AIMSUN仿真环境下加载紧急事件，建立了高速公路微观路段的仿真模型。并将路段平均车速、密度、最大排队长度等作为指标，定昔计算紧急事件下各种交通参数的变化规律。最后与调研结果进行了对比，表明仿真结果与实际情况较为一致。     

基于实车路试的高速公路减速标线运行效果研究

为探寻高速公路减速标线设置对小客车的纵向运行特性的影响,明确减速标线的减速效果,以G50沪渝高速重庆段的3处减速标线区段为对象,开展了实车驾驶试验,采集了自然驾驶状态下的车辆速度、加速度和轨迹等数据,对比分析了车辆经过3处减速标线区段时的速度整体特征、幅值分布和变化模式;同时分析了纵向减速度变化特征;根据速度与加速度的组合示意图和纵向减速标线设置区段内速度的最大降幅、起止点的速度差异性,评价了减速标线的实施效果。结果表明：由于道路线形条件不同,3处减速标线区段的车辆行驶速度整体特征和变化模式存在差异,其中弯坡组合路段车辆速度存在波动,分为“近匀速—减速—加速—稳定—加速”的五阶段变化模式;减速度中位值和85%位值分别为0.123 m/s²、0.225 m/s²、0.185 m/s²和0.346 m/s²、0.513 m/s²、0.489 m/s²。减速标线主要有两方面作用效果：能够使车辆运行车速显著降低,或能够抑制车辆速度增加的趋势。研究成果为高速公路减速...     

运输企业驾驶人安全驾驶行为常识问答（三）

问：怎样选择高速公路行车道？ 答：《道路交通安全法实施条例》对高速公路行驶车辆和各行车道有明确的速度限制规定：高速公路上行驶的小型载客汽车最高车速不得超过每小时120公里，其他机动车不得超过每小时100公里，摩托车不得超过每小时80公里。同方向有2条车道的，左侧车道的最低车速为每小时100公里；同方向有3条以上车道的，最左侧车道的最低车速为每小时110公里，     

基于视频轨迹参数的边缘率减速标线驾驶行为效果评价方法

为探究边缘率减速标线对驾驶行为与交通安全的作用效果,提出了基于监控视频提取轨迹参数的实证评价方法.采用背景差法和透视变换方法对监控视频进行车辆目标提取和轨迹处理,进而提取车辆速度、加速度、车头时距、车头间距和车道偏移等行车参数;通过参数统计分析,边缘率减速标线对车速控制、跟车距离保持和车道保持都有不同程度的控制效果,但使纵向舒适性变差;为了综合评价其效果,基于层次分析法建立了边缘率标线的综合控制效果评价模型,从有效性、安全性和舒适性3个维度对减速标线进行综合评价.该方法和模型还可用于评价其他不同设计参数的减速标线.     

高速公路车流荷载特征演变及其极值效应评估

为获得高速公路车流荷载的时空分布特征及演变规律,基于大量WIM数据,对多条高速的车流参数进行时空演变分析,并进一步分析不同车道的荷载极值及其效应。研究结果表明：2车道高速公路各车道车流状态同质性较高,3车道高速各车道车流状态差异较大;各车型对车道的选择概率较稳定,中间车道的车型分布较复杂,导致其平均车速相对较低;平均车重随时间呈24 h周期性变化,各车道平均车重的幅值差异和波动较大且中间车道承担的荷载变异水平相对较高;平均车速与车重的周期变化类似;车重荷载极值及效应由车道内向车道外呈递增趋势,其中慢车道的外推荷载极值及效应相对较大,需在路桥结构设计及运营养护中引起重视。     

安全变道概率条件下高速公路立交最小净距研究

为探究安全变道概率条件下高速公路立交最小净距,将相邻立交净间距分为向内侧变道段、标志识别段和向外侧变道段3部分。结合动力学和速度一致性原理,分析安全变道时的临界车头间距;运用概率论和交通流理论研究车辆变道概率组合特性。综合考虑车道数、服务交通量、设计速度和限制速度等条件,建立高速公路立交净距与安全变道概率关系模型。研究表明,安全变道概率阈值为0.95时,一级服务水平下不同车道数和设计速度的高速公路立交最小安全净距分别为:1 800 m(2,3车道,100 km/h)、2 200 m(2,3车道,120 km/h)、2 350 m(4车道,120 km/h),安全变道概率随立交净距的增大而呈阶梯型增长。     

基于期望运行轨迹的车道变换行为安全性分析

为解决车道变换行为对交通运行安全影响的定量分析难题,基于车辆和驾驶员行为特性,构建车道变换行为期望运行轨迹,提出基于缓和曲线的轨迹形式,并结合车道变换行为引发的4种碰撞形式,在车辆运行纵向和横向分别构建安全运行判断方程和安全运行限制方程,分析安全距离对运行速度和车辆侧向加速度梯度的敏感度,给出车道变换行为安全运行判断方程的应用案例。研究结果表明,侧向加速度的变化梯度直接影响车道变换的安全性。     

基于驾驶模拟的高速公路施工围挡位置熵权模糊综合评价

施工围挡是道路施工区常用的交通安全设施,合理设置施工区围挡位置对保障施工区交通安全和节约施工区用地资源具有重要作用.以典型改扩建的高速公路为研究对象,利用驾驶模拟技术,在硬路肩有限的工作面内,设计3种外侧车道与施工围挡间距的模拟场景(0.5 m、0.75 m、1.0 m),组织开展40人的驾驶模拟对比试验,采集驾驶行为、眼动特性和生理信号等数据,采用配对t检验分析试验数据的可靠性,并提出由7项指标组成的评价指标体系,构建了基于熵权法的模糊综合评价模型,提出高速公路施工围挡位置熵权模糊综合评价方法,对3种高速公路施工围挡场景进行了比较分析和安全评价.结果表明:驾驶模拟器和试验场景均不会对试验造成不利影响;外侧车道与施工围挡间距为0.5 m的方案计算分值最高,综合响应表现最好.高速公路路侧施工围挡与外侧车道为0.5 m的距离,有效兼顾了节约用地范围和保障行车安全,可为科学设置高速公路施工围挡提供决策参考.     

基于TruckSim的大型货物运输车辆安全运行纵坡最大长度研究*

为研究适用于典型大型货物运输车辆的道路纵坡及最大坡长参数，构建大型货物运输车辆动力学仿真模型，并考虑车辆冲坡行为及公路线形设计习惯，建立包含直线提速蓄能路段、以最小长度控制的竖曲线路段以及不同坡度纵坡路段组成的试验道路，对比分析设计速度120 km/h、纵坡坡度1.0%~3.0%，设计速度100 km/h、纵坡坡度1.0%~4.0%以及设计速度80 km/h、纵坡坡度1.0%~5.0%3种不同道路条件下，大型货物运输车辆在试验路段的运行速度变化规律。依据速度一致性原则，以大型货物运输车辆的运行速度衰减度作为控制指标，得到各设计速度道路不同纵坡路段对应的最大纵坡长度。结果表明:在保证纵坡路段满足最小长度要求的条件下，通过减小纵坡路段长度，增大竖曲线长度，可提高大型货物运输车辆纵坡路段通过性。     

双车道山区公路反向连续弯道危险区域研究

为定量分析双车道山区公路小半径反向连续弯道危险区域,以福州市森林公园至鼓岭道路的一个反向连续弯道为研究对象,采用路侧激光交通调查仪采集以小型车为主的交通流参数,并用摄像法和人工记录法获取小型车辆左前轮的行驶轨迹偏移量值;根据实测数据和断面位置的标定值,建立行驶轨迹偏移量、断面位置和行驶速度的三维关系模型;根据关系模型计算出不同速度下危险区域的长度和面积。结果表明:当车辆速度大于临界值时,危险区域的长度、面积与速度间存在二次多项式关系,随着车辆速度的增长,危险区域的范围不断扩大,危险等级不断上升。根据危险区域的变化情况,建议该路段的限速值为20~27 km/h。     

基于速度特性的高速公路隧道入口过渡段行车安全性分析

针对山区高速公路隧道交通事故高发的特点,分析隧道入口过渡段行车特性,对改善隧道入口过渡段的行车安全性具有重要意义.以云南山区高速公路隧道为研究对象,依据隧道路段的行车特点和隧道外设施设置位置将隧道入口过渡段划分为隧道前减速段、隧道前交织段、隧道前过渡段、隧道入口段和隧道适应段.通过实车试验采集隧道入口过渡段的行车速度数据,分析各区段车辆速度变化规律和行车安全影响因素,发现隧道入口过渡段的车速变化用高斯函数拟合较好.用加速度的变化量与发生这一变化车辆运动的距离的比值表示行车风险,建立高速公路隧道入口过渡段行车安全性评价模型,利用Matlab计算得出各区段行车危险性系数.结果表明:在隧道前交织段,行车风险增加;在隧道入口段,行车风险较高,暗适应结束后,行车危险性降低.研究结果可为山区高速公路隧道安全运营管理提供对策.     

基于速度特征指标的高速公路线形一致性综合评价

为量化评价已建和拟建高速公路交通安全性,以实测运行车速数据和事故率数据为基础,根据公路空间属性的变化,采用不定长法进行路段划分。考虑不同路段车速协调性和连续性的需求,引入客货差极差比、车速降低系数、路段车速离散度等车速特征指标。通过对运行车速特征指标与事故率的相关性分析,采用多元回归的方法建立了高速公路线形设计一致性综合评价模型,同时结合事故多发点改善效果的显著性,确定我国高速公路安全性服务水平,在此基础上提出线形设计一致性评价标准和评价方法。太旧高速公路的实例应用结果表明,该方法可准确有效地评价线形设计一致性。     

高速公路减速带对汽车平顺性的影响研究

针对山区高速公路长纵坡路段大型车事故多发的问题,依托云南罗富高速公路交通安全保障项目,围绕对大型车辆下长坡时有效控制车速的方案,建立了"人体-车身-车轮"系统振动模型,从理论上分析了不同断面减速带对汽车平顺性影响的理论研究,设计了适合高速公路使用特点的减速带,并辅以道路试验进行方案优化,最后给出了减速带布置方案.结果表明,轿车车速为60～70 km/h,货车车速为30～40 km/h时,减速带对汽车平顺性的影响既在乘员可承受范围内,也不会降低汽车的行驶安全性,同时有效降低了事故多发路段的事故率,减少了人员伤亡和经济损失.     

高速公路工程道路交通安全评价研究及工程应用

针对我国高速公路工程日益突显的安全问题,结合四川省桃园（川陕界）至巴中高速公路工程的实际情况,分别从停车视距、竖曲线、隧道进出口、横断面超高、长大下坡等5个方面进行安全性分析。研究提出高速公路工程道路交通安全评价程序：要以潮湿路面情况下计算出来的停车视距为标准进行安全评价,凸曲线路段和凹曲线路段都应满足竖曲线最小半径,隧道平曲率半径大于所允许的最小半径值并通过基于运行车速差的隧道进出口区域运行安全性的评价方法对隧道进出口进行安全预评价,超高安全评价要以一般圆曲线最小半径为标准,对于长大下坡的运行速度与设计速度差应满足评价标准,最后结合实际工程数据,运用该安全评价方法,证明了其实用价值,为其它高速公路工程道路交通安全评价提供参考。     

车辆阻塞效应下隧道火灾烟气温度及烟气逆流长度变化规律研究

通过数值模拟方法对车辆阻塞效应下的隧道火灾烟气温度及烟气逆流长度的变化规律进行了研究。主要分两种车辆阻塞效应讨论:1辆设定大小车辆障碍物阻塞;2辆设定大小车辆障碍物阻塞,且在同一车道。通过改变火源高度、纵向通风速度探究了车辆阻塞效应下隧道火灾烟气温度及烟气逆流长度的变化规律。结果表明:两种车辆阻塞效应下,随着火源高度的升高,隧道内顶棚烟气温度的变化规律相同:随火源高度的升高而增大。2辆车辆阻塞下的隧道顶棚烟气温度略低;两种车辆阻塞效应下,随着火源高度的升高,隧道内烟气逆流长度的变化规律不同。1辆车辆阻塞下烟气逆流长度随火源高度的升高而增大,而2辆车辆阻塞效应下烟气逆流长度随火源高度的升高而减小。     

一种新型高速公路入口设计及其污染物减排效果分析

针对传统双车道匝道入口设计存在的主要问题,提出一种新型双车道匝道入口设计方案,并运用Paramics Discovery 21.0软件进行交通仿真和AIRE软件进行机动车污染物排放量统计计算。结果表明,该方案通过内、外侧匝道合流点分离式设计,将匝道车辆与主线车辆的合流点分散,减小了匝道车辆对主线车辆的干扰。同时,该设计方案与传统方案相比,对于6车道高速公路,匝道交通量1 000 veh/h情况下,机动车车均NOx、PM10及碳污染物排放量分别降低约12.1%、7.0%、10.9%;匝道交通量1 250 veh/h情况下,3种污染物车均排放量分别平均降低约13.3%、6.2%、11.0%。同时,随主线和匝道交通量增大,新型分离式入口较传统直接式入口车辆的车均排放量降低量更大,即新型分离式入口设计更适用于主线交通量和匝道交通量均较大时的情况。另外,4车道和8车道2种高速公路中,匝道交通量1 000veh/h情况下,4车道和8车道高速公路新型入口车均NOx排放量分别较传统入口平均降低约18.3%、10.5%,PM10排放量分别降低约9.0%、6.3%,碳污染物排放量分别降低约13.5%、10.2%,即新型分离式入口设计对4车道高速公路的减排效果更为明显。