基于城市信号交叉口直行非机动车膨胀特性研究

为了研究直行非机动车与直行机动车的冲突,提出了基于非机动车膨胀特性的冲突判别方法.引入非机动车膨胀宽度模型,依据膨胀宽度分析非机动车的膨胀特性;建立了多元回归分析模型,分析影响非机动车膨胀宽度的因素.选取郑州市区两个交叉口进行案例分析,利用摄像机采集非机动车高峰时期的数据,考虑电动自行车混入比例达80％的实际状况,研究了城市信号交叉口直行非机动车膨胀特性.通过分析电动自行车在混入率达到80％时平均每辆车所占横向空间,得出在非机动车通过信号交叉口膨胀宽度为5时与机动车产生冲突;通过数据拟合得出非机动车膨胀宽度与直行非机动车流量的关系,通过建立多元线性回归模型得到非机动车膨胀宽度的影响因素.通过对城市平面交叉口直行非机动车膨胀机理进行研究,为提高交叉口的通行效率和城市管理规划提供了理论依据.     

城市交叉口非机动车交通冲突及其严重程度模型

为研究非机动车在城市交叉口发生交通冲突的特性,根据呼和浩特市某典型交叉口的实际非机动车运行特点,对统计时段内单位时间某进口道直行非机动车、右转机动车和当量小汽车到达数与相应的机非冲突次数进行一元和多元回归分析。综合考虑并归一化冲突距离、冲突速度和冲突角度对冲突严重程度的影响,建立非机动车冲突严重程度模型,以反映非机动车冲突严重程度。结果显示,在9个一元回归模型中,当量小汽车到达数与冲突次数拟合的二次多项式对冲突的预测准确率最高,为85.3%;在4个多元回归模型中,直行非机动车和当量小汽车到达数与冲突次数的回归方程的预测准确率最高,为92.4%,对非机动车冲突次数的预测效果最好。所建立的非机动车冲突严重程度模型可用于衡量实际发生的交通冲突的严重程度。     

交叉口非机动车冲突易发点空间预测模型

为定量化识别、预测交叉口区域内的非机动车冲突易发点,利用视域分析方法及随机森林模型,构建针对交叉口非机动车冲突易发点的空间预测模型,预测交叉口区域内的具体冲突点位置及严重程度;通过改进既有的冲突量化指标,量化识别非机动车-机动车的交叉冲突、侧向刮擦及事故,并依据非机动车调整机动车的躲避特性参数;以南京市的4处典型交叉口作为案例进行分析验证。研究结果表明:改进后的指标能补充既有冲突指标进行非机动车冲突量化的部分缺失值;基于视域分析及随机森林预测模型,可较好实现对交叉口冲突易发点的量化预测与误差评估;案例的预测冲突易发区域与实际区域的总体误差为6.76%,预测准确性较好。     

信号交叉口混合交通冲突研究

为定量分析交叉口混合交通冲突问题,基于微观模型分析,建立有关交通参与者(机动车,自行车和行人)在交叉口处发生的混合交通冲突的3个模型。依托对不同交通参与者在交叉口的交通流线研究,分析得出机动车、非机动车和行人间的主要冲突类别;结合交通参与者的位置、速度、加速度等参数,定量判定交叉口混合交通冲突。最后,将模型应用于北京市海淀区八角东街与时代花园北路的交叉口交通冲突分析中。结果表明,当交通参与者间的距离小于临界冲突半径时,可判定为发生冲突,反之,则判定为没有冲突。模型判定结果与实际情况基本一致。     

基于分类交通冲突与微观仿真分析的城市交叉口安全诊断及改善

鉴于传统的城市交叉口交通冲突整体评价方法不能深入地分析和解决交叉口内部的交通安全问题,依据流量和相位时长关系确定分类交通冲突评价系数,计算出不同相位阶段中不同交通冲突类型(机-机、机-非、机-人)的交通冲突率和分类综合交通冲突率,从而比较和诊断交叉口内部危险性高的交通冲突类型及所在相位,并应用VISSIM仿真软件评估相应交通安全改善措施对路口交通效率的影响。以北京市光彩北路路口为对象进行实验分析,其结果表明,分类交通冲突技术与微观交通仿真分析的充分结合,可提高城市交叉口安全诊断的准确性及相应改善措施的有效性。     

一种改进的混合交通交叉口安全仿真评价方法

为解决经典冲突分析模型SSAM中最小碰撞时间方法在冲突仿真中的不足,根据混合交通中机动车、非机动车及行人的运行特征并基于交通冲突理论,提出在交通仿真模型中易于实现的冲突时刻差法,即通过测量任意2股车流经过潜在冲突点的时间,计算冲突发生的时间差值。该方法可以通过交通仿真软件的二次开发方便地实现对混合交叉口交通安全状况的评估。最后以典型混合交通交叉口绿灯间隔评价为例,对比分析了2种方法的适用性。结果表明,冲突时刻差法比最小碰撞时间法更能细致刻画交叉口的安全水平;在不同的绿灯间隔水平下,后一种方法比前者漏检80%以上的交通冲突,冲突时刻差法更能适应混合交通交叉口安全仿真分析评价的需要。     

基于仿真的城市道路交叉口交通安全评价

为预防道路交叉口交通冲突,以城市道路交叉口为研究对象,将微观仿真与交通冲突分析技术相结合,建立基于微观仿真的城市交叉口间接交通安全评价模型,确立城市交叉口交通安全评价流程。选定通行效率、交通冲突数作为交叉口安全评价指标,选取影响交通通行效率的因素(交通总流量、主支路流量比、小型车比、左转车比)进行单一变量分析,并进行正交试验;以某Y型交叉口为例,进行环岛改造前后比较分析。结果表明,交叉口总流量对冲突指标和通行效率指标影响显著,均呈正相关;冲突指标与左转车比例正相关;相交道路流量分配比例与车型比例对冲突指标和通行效率指标影响相对不显著,均呈负相关。在交叉口交通量大于2 700 veh/h情况下,不适合采用环形交叉口。     

平面交叉口电动自行车交通冲突模型研究

为研究电动自行车在交叉口的安全特性,减少交通管理中的安全隐患,在运用TCT技术分析电动自行车交通特性的基础上,通过实地调研7个典型的四相位信号控制平面十字形交叉口,利用SPSS软件分别选取线性、多项式及指数函数对电动自行车的交通冲突调查数据进行拟合,构建了电动自行车的交叉口交通冲突模型。最后,结合所获得的交通冲突模型的各项参数,运用欧几里德贴进度评价方法,建立了交通冲突强度的评价模型,该模型可用于评估交叉口路段电动自行车的运行安全性。结果表明,散点化的比较方法不仅可以对同一交叉口的不同进(出)口道的电动自行车交通冲突强度进行分析,还能对不同交叉口同一冲突类型的安全状况进行对比评价。     

加速车道几何参数对合流区交通状况的影响分析*

为分析加速车道几何参数对合流区交通状况的影响,基于实验方案和效率-冲突率评价指标,构建实验平台并标定对应参数,结合实际交通场景数据及速度偏差和交通冲突相关系数指标,验证实验平台有效性。结果表明:w,l随主线流量增大而增大,合流区交通状况逐步变好;随主线流量增大,在l=60 m时,w对合流区交通状况的影响较大且整体交通状况较差,而l相应增大后,w对交通状况影响较小。     

安全驱动的城市交叉口自适应信号控制方法

为提升城市交叉口的交通安全,提出1种安全驱动的自适应交通信号控制方法,以交通安全提升为主,同时优化通行效率和尾气排放。基于多目标深度强化学习,构建信号控制算法框架和双重决斗深度Q网络模型,使用离散交通状态编码定义当前交通状态,利用卷积神经网络提取状态特征。针对不同奖励函数量纲无法统一的问题,设计综合奖励函数。基于长沙市交叉口场景和交通流数据,在SUMO搭建实验环境。研究结果表明：在单交叉口真实流量和模拟流量场景下,与现有交通信号控制相比,所提方法在交通冲突频率、车辆行车延误、CO₂排放等指标上都表现出更好的性能。研究结果可为城市交叉口安全优化提供参考。     

道路交叉口冲突仿真分析

针对基于事故的安全评价在数量、周期、均值、随机性等方面以及基于现场冲突观测识别在主观性、可靠性、成本、指标全面性等方面存在的问题,提出基于冲突仿真的交叉口安全预评价分析方法:研究利用安全间接分析(SSAM)模型分析冲突的基本原理和冲突时间(TTC)、遭遇时间(PET)等分析指标的计算方法;以及利用VISSIM仿真软件进行冲突仿真分析应注意的策略。以邢台市某道路交叉口安全改善方案为例,进行改善前后冲突仿真的比较分析。研究结果表明,改善后在通行效率显著提升的同时,交叉、追尾、车道变换冲突的数量均显著减少,TTC值有所增加,说明改善后安全程度有所提升。笔者提出的方法和案例应用为道路交叉口改善措施的安全预评价提供了一种分析途径和有益借鉴。     

基于TCT的平面交叉口安全评价方法研究

事故率法是评价平面交叉口交通安全水平常用的方法之一,但因其存在基于事故统计方法固有的因事故的稀有性而使评价周期过长、因事故统计的不完全性致使评价结论欠真、缺乏事故严重性程度的考虑等缺点。笔者针对事故率法评价交叉口安全水平存在的上述问题,在概要介绍交通冲突技术并对交通冲突技术的有效性进行分析的基础上,提出了使事故率法与交通冲突技术相结合,用交通冲突代替交通事故改善交叉口事故率法的理论设想。进而,结合质量控制法,研究了同类型交叉口的交通冲突率的临界值的确定,提出了基于交通冲突技术和交叉口交通冲突率的评价方法。     

车路协同下信号控制交叉口两难区问题改善方法

为降低两难区对信号控制交叉口交通安全的影响,针对车路协同环境下交通信息获取方式及交叉口区域车辆运行特点,提出信号控制交叉口两难区问题改善方法。在分析各种两难区问题改善措施的适用性基础上,确定车路协同环境下信号控制交叉口两难区问题改善方法的工作流程,综合运用车速引导、动态绿灯时间延长和黄灯时间调整等3种措施降低车辆进入两难区的概率,并提出主要参数计算方法。运用Vissim软件进行仿真试验,结果表明,笔者建立的两难区问题改善方法能使车辆闯红灯次数平均降低78.1%,且改善效果在低峰流量时优于高峰流量时。     

无信号交叉口人车冲突严重程度影响因素分析

为提高无信号交叉口通行效率并改善行人过街安全性,利用K-means++算法聚类冲突指标以判定人车冲突严重程度,通过多重共线性检验和皮尔逊相关性分析剔除严重共线性和影响不显著的因素,并进行影响因素强弱程度排序,采用多元有序Logistic回归算法,对比分析各显著独立因素对人车冲突严重程度的具体影响。结果表明：以碰撞时间、间隙时间、安全减速度为冲突指标,可将人车冲突严重程度分为严重、一般和轻微冲突;行人特征中,性别、分心行为、等候时间、平均穿越速度以及是否有人陪同对冲突严重程度的影响强弱程度依次减小;车辆特征中,车头时距、行驶意图和车辆类型对冲突严重程度有显著影响。     

逆行非机动车骑行者的安全生理学特性

为减少非机动车逆向骑行对道路交通流的影响,提升道路安全水平,研究逆行非机动车骑行者的安全生理学特性。通过高精度摄像机获取西安市3个道路断面的非机动车逆行比例,利用运动手环及手机监测骑行者逆行时的速度和心率,应用时域分析法对比分析骑行者逆行与正常骑行时的心率变异性(HRV),并提出改善管控措施和优化交通设施设计等引导骑行者健康安全骑行的建议。结果表明:电动自行车逆行数量大,而自行车逆行率高;逆行时骑行者的行驶速度和HRV降低、心率升高,造成交感神经张力增加,不利于骑行者健康及交通安全。     

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。     

行人和骑车人应该树立“路权”观念

据统计,在机动车与非机动车发生的交通事故中,非机动车违章占的比例较大,而受伤害最大的也往往是骑车人自己。在造成死亡的交通事故中,骑车人或行人需要承担责任的占70％,更有30％的死亡事故要由骑车人或行人负主要责任。在城区繁华道路和路口,交通拥堵令人头疼,而自行车和行人不遵守交通法规,争道抢行、乱穿马路等等违章行为,是造成路口拥堵的一个很     

机动车闯红灯判别模型及评价研究

为了提高机动车闯红灯警示系统判别准确率,提出适用于该系统的机动车闯红灯判别模型并进行评价。首先综述闯红灯警示系统的产生与发展现状,根据系统服务需求与工作流程,提出使用Logistic回归与神经网络方法建立判别模型预测机动车停止-通过行为,通过城市交通实测数据对模型进行评价。数据采集自上海城市道路交叉口进口道,通过Autoscope视频检测系统提取机动车运行数据。评价结果表明,Logistic回归与神经网络模型正确判别率均达到90%以上,神经网络具有更好的判别准确率。相对于速度,当前检测地点与上游地点30 m处车速差或速度比更宜作为模型中的判别参数。     

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。     

平面交叉口交通冲突安全评价失效分析及改进方法研究

在对传统的交通冲突安全评价方法失效原因分析的基础上,提出了交叉口交通冲突安全评价的改进方法,该方法避免了与冲突无关的交通流影响评价结果的现象。与传统方法对交叉口整体评价不同,该方法对交叉口内部的各类交通冲突类型分别进行冲突分析,再运用欧几里德贴近度评价法对交叉口进行综合交通安全评价。该方法能准确地评价交叉口整体安全状况,能分析出交叉口内部的安全问题,是一种实用的城市道路平面交叉口交通安全评价方法。在我国部分城市的城市道路交叉口的交通冲突安全评价应用中取得了良好的效果。