车路协同环境下紧急车辆优先通行方法研究

为保证救护车、消防车等紧急车辆安全、高效率地完成应急救援任务,基于车路协同系统(CVIS),综合利用交通信号协调配时与车速引导,提出紧急车辆在交叉口的改进型优先通行控制方法。利用VISSIM与Visual Studio 2008搭建的联合仿真试验平台进行模拟试验,对比分析仿真环境中不同控制方法下紧急车辆通过交叉口的实际运行数据。结果表明,相比于传统优先通行控制方法与定周期控制方法,采用改进型优先通行控制方法,可使紧急车辆在交叉口的平均行程时间分别减少19%与32%,平均速度分别提高18%与37%,平均排队长度分别减少66%与84%,停车次数、平均停车次数也显著减少。     

城市道路信号控制交叉口两难区研究综述

为深入理解和解决城市道路信号控制交叉口两难区问题,归纳与综述两难区定义、基本性质、驾驶员行为以及两难区管理与控制等领域的国内外研究脉络与最新进展。首先,描述与回顾2种两难区的基本定义与性质,总结两难区基本研究内容;然后,分析与总结两难区下驾驶员行为决策研究方法,指出驾驶员行为研究缺失与不足;最后,介绍两难区各类管理与控制方法的基本原理和实施效果。结果表明:现有两难区研究基本性质还未明确与统一;在驾驶员行为决策方面,以定性分析为主,缺乏定量分析;在两难区管理与控制手段上,所提出的各类交通管理与控制方法并不能完全消除两难区,其根本原因为城市道路交叉口环境与驾驶员的认知方面存在差异。     

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。     

基于前车速度预测的信号交叉口汽车生态驾驶控制策略

为降低车辆通过信号交叉口的油耗和排放,研究车路协同环境下基于前车速度预测的信号交叉口汽车生态驾驶控制策略.通过转鼓试验修正目标车辆的VT-CPFM油耗模型和VSP排放模型,构建RBF神经网络模型对前车速度轨迹进行预测.以油耗为目标函数,排放为约束,创建基于动态规划的目标车辆速度优化算法,在MATLAB仿真得到目标车辆通过信号交叉口的优化速度诱导轨迹及油耗排放.仿真结果表明:加速优化诱导策略使得油耗、NOx、CO、THC分别降低了 27.3％、27.7％、32.9％、32.1％,减速优化诱导策略使得油耗、NOx、CO、THC分别降低了 25.1％、26.3％、32.6％、23.1％.在转鼓试验台进行实车试验,依据仿真计算得到的优化速度诱导轨迹测试目标车辆的油耗和排放.试验结果表明:加速优化诱导策略使得油耗、NOx、CO、THC分别降低了 21.4％、20.7％、22.4％、20.4％,减速优化诱导策略使得油耗、NOx、CO、THC分别降低了 20.1％、23.4％、30.9％、22.6％.     

交叉口交通事故处置用车辆协同控制模型

为应急处置交叉口突发交通事故造成的拥堵情况,利用车联网的车车(V2V)通信技术,根据车联网车辆实时播报的位置、速度等信息,以交通总延误最小为目标设定车辆的通过次序及行车轨迹,构建车辆协同控制模型;为提高求解精度和效率,提出基于遍历树和滚动优化的模型求解算法;最后搭建仿真平台验证模型有效性。结果表明:所提出的控制模型和求解算法明显优于传统的信号控制方法,显著降低了事故车辆对交叉口运行的影响。     

城市道路交叉口机动车与非机动车冲突和仿真研究

为改善城市道路交叉口交通状况,以非机动车中普通自行车和电动自行车以及机动车作为主要研究对象,统计并分析从呼和浩特市鄂尔多斯大街与昭君路平面交叉口处采集的数据。根据其交通特点,针对同一进口道右转机动车和直行非机动车的到达数量以及综合流量与发生冲突的次数进行回归分析,并得出机非冲突预测函数,检验相应的回归函数,获得理想的拟合效果。最后,针对调查中发现的与交叉口信号配时、路面缺乏非机动车标线以及机动车与非机动车冲突等问题,提出相应的优化措施,并运用Vissim进行仿真试验。结果表明,与该交叉口未优化前的交通状况相比,改善后自行车延误时间将减少28.8%,而流量则将增加29%。     

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。     

城市信号交叉口助动车违法行为特征分析

信号交叉口违法行驶的助动车对行人和其他车辆的安全是极大的威胁,为提出有针对性的解决措施,了解助动车在交叉口的违法特征,利用心理学行为观测与分析的方法,利用视频在国内观测上海市、武汉市和临沂市的3个信号交叉口的助动车行为并进行违法特征研究。研究结果表明:3个交叉口非机动车违法率分别为50%、70%和40%,违法情况非常严重。助动车驾驶员性别、车辆动力特征、交警执法与助动车在交叉口的违法存在相关性,男性助动车骑行者较女性有更高的违法率,燃油/燃气动力助动车骑行者较其他动力类型(电力和人力)有更高的违法率,无交警执法时较有交警执法时助动车更易违法。助动车交通设施、助动车交通法规和管理、助动车骑行者、混行交通条件等因素对助动车交叉口运行安全性有显著的影响。因此,改善交通设施、提高交通管理措施、骑行者安全教育、规范车型是提高交叉口交通安全性的可行措施。     

现代环形交叉口安全性分析和安全设计

传统环形交叉口存在很多缺点,而国外目前采用一种现代环形交叉口替代传统环形交叉口,其安全性大大提高。根据冲突点数目采用理论安全影响分析法,再根据实际交通事故数据采用前后对比法,分析现代环形交叉口对车辆和弱势群体的安全影响。结果显示现代环形交叉口提高了汽车运行的安全性,但是在改善行人和自行车交通安全性方面却不如信号交叉口。最后,提出现代环形交叉口的适用条件、设计要点,以及自行车道安全设计方法。     

基于车路协同的行人车辆碰撞风险识别与决策方法

为提高行人与车辆碰撞风险识别和预警效果,研究车路协同(CVIS)环境中,多行驶状态下行人与车辆碰撞风险识别与决策过程。基于CVIS平台获取车辆直道行驶和换道行驶状态信息,考虑驾驶人反应状态、车辆运动状态对碰撞风险的影响。引入风险区域预判风险,将当前相对运动状态与决策阈值进行比较,分级识别碰撞风险。采用提醒避碰判别法实时提醒驾驶人当前驾驶状态,使其采取相应的阶梯式双重避碰措施实现避碰决策。仿真结果表明,随着车辆行车速度的增加,进行预警的起始距离和起始时间均呈增加趋势,符合实际情形,该方法考虑了影响人车碰撞的多种因素,能够对碰撞风险进行分级识别和预警。     

倒计时信号灯绿灯间隔时间设置研究

就保障倒计时信号交叉口交通安全而言,适当设置倒计时信号灯绿灯间隔时间具有重要意义。选择南京一个道路交叉口,利用交通冲突理论,分析产生严重交通冲突的条件,考虑车流不饱和与饱和2种情况,得到在不发生严重交通冲突条件下的绿灯间隔时间,并通过实例说明。研究结果显示,在车流饱和状态下,头车与尾车均为大车时,头车以初速度零开始加速进入交叉口时绿灯间隔时间应最短;在不饱和状态下,头车与尾车均为大车时,头车以一定速度通过交叉口时绿灯间隔时间应最长;车流饱和时绿灯间隔时间应较短,车流不饱和时绿灯设置间隔时间应较长。     

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。     

关联交叉口交通流模糊变权重组合预测方法

针对单一交通流预测方法存在的局限性和传统交通流组合预测模型中权重不能动态变化的问题,提出一种关联交叉口交通流模糊变权重组合预测方法。先对交叉口交通流的关联性进行分析,并给出关联交叉口的定义;再建立关联交叉口交通流模糊自适应变权重组合预测模型,该模型分别利用Kalman滤波器模型与SVM模型来预测关联交叉口交通流量,然后根据这2个模型预测的误差和交通量的变化趋势,采用模糊逻辑推理方法,对这2个预测模型分别赋予适当的权重。试验结果表明,组合预测模型的最大绝对误差、平均绝对误差和相关系数均明显好于单一的预测方法,分别为9.8%、4.63%和0.99。     

Effects of digital countdown timer on intersection safety and efficiency: A systematic review

Objective: To investigate the available evidence referring to the effectiveness of digital countdown timers (DCTs) in improving the safety and operational efficiency of signalized intersection.

Methods: A systematic review was performed according to the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis (PRISMA) statement guidelines. Relevant literature was searched from electronic databases using key terms. Based on study selection and methodological quality assessment, 14 studies were included in the review. Findings of the studies were synthesized in a narrative analysis.

Results: Three types of DCT had different effects on intersection safety and operational efficiency. Green signal countdown timers (GSCTs) reduced red light violations, type I dilemma zone distributions, and rear-end collision likelihood but increased crossing after yellow onset and had mixed impacts on type II dilemma zone distributions and intersection capacity. In contrast, red signal countdown timers (RSCTs) increased intersection capacity, although their effectiveness in reducing red light violations dissipated over time. Likewise, continuous countdown timers (CCTs) significantly enhanced intersection capacity but had mixed influences on red light violations and crossing after yellow onset.

Conclusions: Due to the limited and inconsistent evidence regarding DCTs' effects on intersection safety and efficiency, it is not sufficient to recommend any type of DCT to be installed at signalized intersections to improve safety and operational efficiency. Nevertheless, it is apparent that both RSCTs and CCTs enhance intersection capacity, though their impacts on intersection safety are unclear. Future studies need to further verify those anticipated safe and operational benefits of DCTs with enriched field observation data.     

城市应急物资配送路径支路限流模型研究*

为科学、及时、合理地对城市应急物资进行调度,综合考虑突发事件发生后道路的实时通行状况,通过改变道路交通的交叉口限流以及物资运输路径,以最小化配送时间和成本为目标,构建1套完整的应急交通管制模型,使得所需的应急物资在被要求的最短时间窗内抵达受灾点;利用遗传算法进行编码设计求解模型,并通过仿真分析,设计配送路径的交叉口的支路限流方案;通过实例对所构建模型进行验证。结果表明:在日常道路动态变化情况下,该模型既能实现应急物资配送路径在支路限流下的交通协同方案;又可减少应急物资配送的时间成本,满足最短时间窗要求,使整个应急物流体系更加敏捷可靠。     

实现道路交通安全的营运车辆监控系统框架研究

当前营运车辆监管中,交通管理部门、运输企业和司乘人员3方没有直接的信息通道,导致监管不到位,影响道路交通安全。笔者探讨了营运车辆监控的信息传输通道;以GPS、无线通信技术和互联网为基础,设计了营运车辆监控的技术框架,实现了联系3方的信息传输通道;分析框架实现的关键技术,包括道路限速数据库,车辆超速、疲劳驾驶、超载等违法行为的判定模式等;以广东省营运车辆监控系统为例,验证了框架的可行性。该技术框架使司乘人员的交通违法行为被及时警告和提醒,交通管理部门可以及时制止交通违法行为,可以主动预防交通事故,提高道路交通安全水平。     

Intersection characteristics that influence collision severity and cost

Introduction: Traffic engineers require robust tools to assist with their day-to-day decision making, and there is no better example of this than traffic signal warrants. North American traffic signal warrant systems are lacking in how they incorporate motor-vehicle collisions from both a severity and prediction perspective. The objective of this study was to produce reliable collision costs for the development of improved traffic signal warrants that accounted for the variations in severity that practitioners should expect based on the characteristics of the intersection being studied. Method: The primary data used for this analysis were from the National Automotive Sampling System (NASS) Crashworthiness Data System, with adjustments from the NASS General Estimates System and Fatality Accident Reporting System. Generalized ordered logit models were used to identify the most significant intersection characteristics, which were then used to segregate the data to determine expected the collision severity profiles and average costs of both casualty and total collisions at intersections. Results: The average collision at a signalized intersection was found have a lower severity than the average collision at a stop-controlled intersection. A combination of posted speed limit, urban/rural, and divided/undivided were identified as the most significant intersection characteristics in most cases and were used to delineate the data for developing collision cost estimates. Conclusions: Posted speed limit, rural/urban land use, and the presence of divided approaches are intersection characteristics that traffic engineers can readily determine and/or control for that have significant effects on intersection collision severity. Practical applications: The collision costs produced through this process give traffic engineers a reliable estimate that can provide a more substantial foundation for justifying a proposed change in intersection traffic control.     

Driver behavior analysis for right-turn drivers at signalized intersections using SHRP 2 naturalistic driving study data

IntroductionUnderstanding driver behavior is important for traffic safety and operation, especially at intersections where different traffic movements conflict. While most driver-behavior studies are based on simulation, this paper documents the analysis of driver-behavior at signalized intersections with the SHRP 2 Naturalistic Driving Study (NDS) data. This study analyzes the different influencing factors on the operation (speed control) and observation of right-turn drivers.MethodA total of 300 NDS trips at six signalized intersections were used, including the NDS time-series sensor data, the forward videos and driver face videos. Different factors of drivers, vehicles, roads and environments were studied for their influence on driver behavior. An influencing index function was developed and the index was calculated for each influencing factor to quantitatively describe its influencing level. The influencing index was applied to prioritize the factors, which facilitates development and selection of safety countermeasures to improve intersection safety. Drivers' speed control was analyzed under different conditions with consideration of the prioritized influencing factors.ResultsVehicle type, traffic signal status, conflicting traffic, conflicting pedestrian and driver age group were identified as the five major influencing factors on driver observation.ConclusionsThis research revealed that drivers have high acceleration and low observation frequency under Right-Turn-On-Red (RTOR), which constituted potential danger for other roadway users, especially for pedestrians.Practical applicationsAs speed has a direct influence on crash rates and severities, the revealed speed patterns of the different situations also benefit selection of safety countermeasures at signalized intersections.     

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。     

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.