基于交通冲突技术的交织区交通安全评价

为了分析城市快速路多个交织区之间的相对交通安全状况,及比选同一个交织区的多个设计方案,建立基于交通冲突技术的交织区交通安全评价方法。首先,使用微观交通仿真软件模拟一定道路交通条件下车流运行状态及其随时空变化的过程,并生成车辆轨迹文件;然后,运用交通安全替代评价模型(SSAM)分析车辆轨迹文件,识别和统计交通仿真过程中"发生"的交通冲突;最后,以交织区交通冲突数与交织区交通量、交织区长度的比值作为评价指标,评价交织区的交通安全状况。案例分析表明,交织区交通冲突率越高,其服务水平往往越低;交织区的交通冲突率有随交织区交通量增加而增加,随交织区长度、交织区车道数的增加而降低的趋势。     

公交车停靠行为对城市道路通行能力影响研究

为分析城市公交车停靠行为对道路通行能力的影响,在观测公交车停靠行为特征基础上,运用交通冲突技术,构建城市双车道道路通行能力模型。给出公交车停靠持续时间和停靠频次2个指标,计算和分析数据,从宏观角度研究公交车停靠行为对城市道路通行能力的影响。结果表明:公交车停靠行为导致2车道车辆产生冲突,形成临时交通瓶颈,对道路通行能力产生显著不利影响;随着停靠持续时间和停靠频次的增加,道路通行能力显著下降,对右车道通行能力影响最明显。     

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。     

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。     

面向换道冲突互信息的复杂交织区车辆风险识别北大核心CSCD

为提升复杂交织区行车安全性,提出了一种考虑换道冲突互信息的车辆换道风险识别方法。首先,基于无人机视频提取复杂交织区的微观换道轨迹,测算换道风险关键参数;然后,考虑换道紧邻车辆信息,聚焦于车辆换道行为的矢量性,改进拓展TTC理论,构建复杂交织区换道风险识别模型,并对换道风险的等级进行细分;最后,基于实测数据进行模型的优化与验证。结果表明,模型可有效反映汇入或汇出主线的迫切需求,描述车辆在不同位置、不同方向的换道风险差异。研究成果有助于智能网联环境下复杂交织区的车辆换道决策与轨迹优化,为交管部门制定动态预警方案提供理论支持。     

交通管理政策对车辆不合作变道行为的影响

为研究交通管理政策对车辆不合作变道行为的影响,建立车辆变道不合作行为的系统动力学(SD)假设性模型,包括人、车、道路、环境、及交通管理政策等子系统;以实际调研数据为基础,采用AMOS软件进行假设性模型模的可行性分析;构建完整的车辆不合作变道行为SD模型;用SD分析软件VENSIM对该模型进行仿真,并探寻系统内各因素对车辆不合作变道行为产生的动态影响序列。结果表明:通过调控不同的交通安全政策,包括执法力度、及时执法率、安全检查人员数量与培训人员的学习能力,人、车、道路、环境等子系统出现对应的反馈调节,可以不同程度消弱车辆不合作变道行为;在各因素的交互作用下,不合作变道行为演化过程有若干个阶段。     

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...     

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。     

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。     

多车道路段无灯控人行横道的分车道让行模式研究

为研究多车道路段无灯控人行横道的行人过街难与事故多发的问题,调查了泸州市5处人行横道的行人过街及车辆让行情况,分析了行人不同过街方式的交通延误情况。研究结果表明:传统"车让人"模式存在非必要的车辆延误,易促使车辆放弃让行,使行人被迫等待车流间隙过街,存在较大的过街阻力和安全隐患。为此,运用交通冲突技术讨论了单位车道与人行横道交织的人车协同让行关系,提出一种基于行人优先与效率原则的分车道让行模式,通过设置让行识别区和行人驻足引导人车双方按照到达时序进行相互避让。VISSIM仿真显示,该让行模式可在不过分增加行人延误的同时显著降低车辆延误。     

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。     

考虑驾驶负荷的高速公路作业区换道预测模型

为预防高速公路养护作业区车辆换道引起的交通事故,首先,开展不同车流密度的驾驶模拟对比试验,采集车辆换道位置距离过渡区末端长度、车辆换道距离和驾驶人心率数据;然后,基于试验数据,通过车辆运行轨迹和方向盘转角,定义车辆换道位置和换道距离,分析车流密度和驾驶员心率对车辆换道位置和换道距离的影响;最后,采用强迫进入变量法,构建基于车流密度和驾驶员心率的车辆换道预测模型。结果表明:车辆换道位置随车流密度的增大先增大后减小,随驾驶员心率的增大而增大;车辆换道距离随车流密度的增大先增大后减小,随驾驶员心率增大而减小。车辆换道预测模型能够预测驾驶人心率与高速公路养护作业区车辆换道的关系。     

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。     

人-车-路耦合环境中车辆稳态安全仿真

为揭示驾驶员、道路、车辆综合作用下车辆运行状态的失稳机理,基于多Agent建模与安全仿真技术,构建包含驾驶员、道路、车辆、协调中心、人机接口等5方面的多Agent车辆稳态安全仿真框架;建立车辆多体动力学、道路三维空间、驾驶员预瞄控制与跟随仿真模型,从车辆稳定性和驾驶员操作负荷2方面分析车辆稳态安全性。以小轿车为代表车型,针对某二级公路开展车辆稳态安全仿真试验。仿真结果表明,当汽车以60和70 km/h行驶时,前后轮总体围绕平均轴重波动,稳态运行;以80 km/h行驶时,汽车冲出车道,轮胎最小垂直反力仍然大于0;3种速度下侧向加速度均大于0.3 g(g为重力加速度),且速度越高,侧向加速度越大,表明汽车冲出车道由侧滑引起。     

高速公路分合流区潜在事故风险研究

为深入研究高速公路分合流区的安全性,分析其事故风险,针对多车道高速公路出入口处车辆的分、合流行为,将后侵入时间(PET)作为评价指标,分别找出分流区与合流区PET数据的分布规律,进而以50%分位值作为危险PET阈值。在此基础上,建立概率风险和速度风险等2类基于PET的潜在事故风险模型,并结合单因素方差分析法(ANOVA),对分合流区及其主要影响车道的安全性进行评价。结果表明:高速公路分合流区的PET样本均服从伽马分布,危险PET的阈值分别为1.42和2.44 s;分流区与合流区具有相同水平的安全性,驾驶员在分合流区主要影响区域的不同车道上行车承受的事故风险没有显著差别。     

考虑群组行为的楼梯瓶颈处行人流模拟

为探究楼梯瓶颈处群组行为对行人流通行效率的影响,基于校园内的观测试验获取群组运动参数,采用Anylogic仿真平台建立考虑群组行为特征的楼梯瓶颈处人员运动模型,根据不同的群组运动参数、楼梯几何参数和障碍物布置方式对行人流通行时间与密度分布的影响开展数值模拟。结果表明:较大的群组比例和群组规模均会延长行人流通行时间,增加通行过程中的拥堵持续时间;在链状构型下,群组通行效率较高,而并排构型对人员通行造成的负面影响最大;在有群组和无群组情况下,楼梯位置变化会产生相反的通行效果;平行放置障碍物可以有效降低人群密度,提高群组行人流的通行效率。     

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。     

基于改进驾驶员模型的车道保持控制模型

为解决传统车道保持系统控制精度较差、驾驶员模型对大曲率道路适应性不足的问题,对传统预瞄加速度驾驶员模型非零频率点进行泰勒展开以改进模型;利用驾驶模拟器试验数据和快速傅里叶方法(FFT)研究双移线道路下的主要转向频率,并搭建Simulink/Car Sim联合仿真模型以验证改进前后驾驶员模型的双移线路径跟踪精度。仿真试验表明:改进后模型的横向位移误差比改进前明显减小,车速为60、70和80 km/h时的最大横向位移误差比改进前分别降低了0.2、0.15和0.11 m;与常规道路人工势场车道保持系统的对比,改进驾驶员模型能够更好地控制车辆跟随期望路径行驶,体现出良好的车道保持能力。     

海底隧道入口段驾驶员眼动特征分析*

为研究海底隧道入口段驾驶员眼动特征,以海底隧道收费站至入口为研究对象,运用Facelab5.0眼动仪和录像机等设备,采集真实状态下驾驶员眼动特征、行车速度和行车位置数据,并依据道路线形、车辆行车特征和路段标志标线设置,将收费站至入口划分为提速驶离段、换道减速段、缓和段和过渡段（入口段）,分析各区段驾驶员眼动特征及车速变化规律,并建立相应数学模型。研究结果表明:驾驶员驾车通过换道减速段和过渡段时,分别受交织车流与黑洞效应影响,行车速度减小、眼睑闭合度下降、眨眼频率增大;驾驶员行经入口段,车速呈上升-下降-上升-下降的趋势,眼睑闭合度呈增大-减小-增大-减小的趋势,眨眼频率呈减小-增大-减小-增大的趋势,且受交织车流与黑洞效应的影响显著。     

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。