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%。     

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。     

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TCT的平面交叉口灰色聚类评价方法

交通冲突技术是一种非事故统计评价方法,是以大样本、快速、定量研究评价交通安全现状与改善效果的特点而异于传统的事故统计评价方法.应用交通冲突技术,引入交通冲突与混合当量交通量的比值(TC/MPCU)作为评价指标,提出对以时均交通冲突和交通量数据为依据的交叉口进行安全评价的交通冲突灰色聚类评价法.以某市5个相似交叉口的实测值加以验证.     

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。     

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。     

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...     

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。     

基于累积Logistic模型的交通事故严重程度时空分析

交通事故的发生具有随机性和偶然性,为尽可能地降低交通事故的伤害程度,根据某高速公路典型事故多发段的交通事故统计资料,以交通事故严重程度为因变量,从时间、道路空间结构和交通运行环境等因素中初步选择12个候选自变量,采用混合逐步选择法分析候选自变量与因变量是否显著相关。采用累积Logistic模型建立交通事故严重程度时空分析模型,并从成比例检验、拟合优度检验和预测准确度检验3个方面对模型进行检验。研究结果表明:事故发生时段、季节因素、发生地点、道路线形、坡度、事故涉及车辆数和日标准交通量与年平均日交通量之比与交通事故严重程度显著相关。     

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。     

基于机器学习的高速公路大型货车追尾风险预测

针对高速公路大型货车追尾事故频发的问题，评估高速公路大型货车追尾风险，并分析交通流特性对大型货车追尾风险的影响，以降低追尾事故的发生率。根据德国HighD开源数据集，以不同冲突风险等级的碰撞时间(TTC)阈值作为大型货车冲突风险的划分标准，提取大型货车的车辆轨迹与交通特征参数等数据，基于随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN)等3种机器学习模型分别建立高速公路大型货车追尾风险实时预测模型；以混淆矩阵、受试者工作特征曲线的曲线下面积(AUC)和洛伦兹(KS)检验等评价指标，对比分析各模型的整体预测能力，并选取预测精度最好的模型分析各个特征参数对追尾风险的影响程度。研究结果表明：RF模型的预测准确率达75%,相对SVM模型高出8%,相对ANN模型高出10%,且RF模型的预测精确度、召回率、AUC值和KS值均优于SVM模型和ANN模型；最小车头间距、车速标准差和加速度标准差3个参数对大型货车追尾风险影响程度最高。     

城市快速路出入口交通安全仿真评价研究

为评价城市快速路出入口在不同的渠化设计和设施设置条件下的交通安全水平,以交通冲突次数表征交通安全水平,确定实验因素,设计仿真实验方法,建立基于SSAM的仿真模型并标定参数,进行仿真实验以获取不同实验因素水平下交通冲突数据。结果表明:与入口相比,出口冲突次数更多;匝道坡度对冲突数有一定影响,但并不明显;车辆提前变道和提前减速对于提高交通安全水平极为重要,是降低交通冲突有效的方法。结论显示的趋势与以往事故数据和定性分析结论一致。最后基于实验结论提出快速路渠化设计和安全设施设置原则。     

基于交通量的平面信号控制交叉口交通冲突模拟研究

针对我国交通冲突技术发展尚处于起步阶段 ,交通冲突数据统计尚不充分的现状 ,笔者研究了交通量和交通事故、交通冲突的密切关系 ,尝试建立以交通量为基础的交通冲突数学模型 ,力求更加准确地对平面交叉口进行安全评价 ,克服传统的基于事故统计的安全评价方法的不足。     

雾天高速公路实时交通安全状态评价方法

为量化评价雾天环境中高速公路实时交通安全状态,以雾天高速公路交通观测数据为基础,在VISSIM仿真软件中模拟不同雾天环境下高速公路交通流运行状态,并分析雾天能见度、交通流参数与实时交通安全状态之间的关系;将交通冲突数作为高速公路实时交通安全状态的表征指标,运用随机森林算法确定影响实时交通安全状态的主要因素,并利用回归分析方法建立雾天环境中高速公路实时交通冲突数计算模型;选取美国I-43高速公路交通和气象数据,对雾天实时交通安全状态评价方法进行测试和验证。结果表明,模型计算的交通冲突数与交通事故的发生状态一致,能准确反映雾天交通事故发生前后的交通安全状态。     

道路交叉口安全的科学计量可视化

为分析我国道路交叉口安全科学研究状况,以CNKI中485篇关于道路交叉口安全研究的文献作为数据样本,使用CiteSpace等科学计量可视化软件绘制了我国道路交叉口安全领域时序产出、作者合作、机构合作、关键词共现的知识图谱。研究结果显示:2014年我国道路交叉口安全领域文献产出量达到最高,文献产出的总量随时间增长显著;作者群之间的横向合作较少,基本以高校课题组为研究单位;机构中以高校发文量为主导,高校与地方交通职能部门、科研院所等建立了密切的合作关系。关键词共现网络展示了我国道路交叉口安全领域研究的主题集中在交通安全、交通评估、交通冲突、交通管理、安全设计等方面。     

高速公路交通事故影响因素分析及伤害估计

为了定量分析高速公路交通事故的主要影响因素,以国内3条高速公路227起交通事故为基础,根据人、车、路和环境交通4要素,提出运用有序Logit和多项Logit模型分别建立事故伤害程度预测模型。通过显著性水平为5%的假设检验,从15个备选变量中分别确定2类Logit模型的输入自变量。显著性分析表明:道路线形、路面通行条件、事故发生时间和能见度4个自变量与交通事故严重程度均显著相关。事故伤害程度预测模型对比结果显示:有序Logit模型仅对有财产损失的事故估计准确率为72.3%,多项Logit模型对死亡事故估计的准确率高达95%,总体上多项式模型的准确率比有序模型高20%。