高速公路交通流实时安全性评价

根据多条高速公路近3年的事故数据及实时交通流数据,分析了高速公路运营安全性的相关影响因素,在此基础上提出了车速变异系数指标及其分级标准,建立了考虑交通流量、平均车速、车速变异系数、天气条件等多因素的高速公路交通流运行风险预测多元模型,并提出了高速公路交通流实时行车风险指数TRI指标,制定了交通流状态实时安全性评价标准,最后给出了高速公路交通流混合交通状态下的实时安全风险评价流程。通过西攀高速公路的交通流实时数据,验证了模型的有效性。     

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。     

高速公路交通事故严重程度与交通流特征的关系研究

为研究交通事故发生前后交通流特征对事故严重程度的影响,以JT高速公路作为研究对象,长期观测和采集交通流及事故数据。将交通事故发生时段的交通流主要衡量指标与事故信息进行数据匹配,形成交通事故与事故小时交通流匹配数据集,并分析流量、速度、大车比例等交通流表征指标与不同等级事故数的分布规律。通过分析发现:在某些流量、速度或大车比例区段,交通事故数及其严重程度处于较高的水平。在此基础上,利用主成分分析(PCA)技术对衡量交通流特征的初始指标进行降维处理,用交通流主成分指标综合反映交通流特征,并建立事故严重程度与交通流主成分指标的统计分析模型。结果表明:交通流主成分指标趋于零的区段的事故严重程度明显高于其他区段。     

高速公路长隧道入口段可变限速研究

为提高高速公路长隧道入口段的交通安全,缓解驾驶人生理心理不适,对入口段实施可变限速控制策略。采用宏观交通流模型,以事故率最小为目标,以速度限制为约束条件,建立可变限速控制优化模型,并采用遗传算法对整个可变限速模型进行求解,确定可变信息板数目与相应的可变限速值。基于采集的交通流数据,运用微观仿真软件对长隧道入口段实施可变限速控制,并与未实施可变限速的情况进行对比。结果表明:对高速公路长隧道入口段实施分区间可变限速控制,在无交通事故的情况下,能够减少车辆运行速度的离散性;若隧道内发生事故,能够减少26.67%车辆停车次数和21.13%的平均旅行时间。研究表明,对长隧道入口段实施可变限速控制,能够提高交通安全,提高交通的运行效率。     

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。     

高速公路转换区严重冲突识别与分析

为深入探究高速公路改扩建转换区发生严重冲突的原因,使用高精度雷达采集单车实时状态数据,对单车区间初速度与加速度进行K-means聚类组合.基于聚类组合内的冲突率与路段事故率,采用Pearson系数法确定车辆的严重冲突阈值.融合转换区单车、交通流和道路因素建立二项Logistic模型,分析严重冲突因素的影响程度.结果表明...     

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。     

高速公路隧道入口区段交通流模拟与安全性研究

隧道内外照明差异使交通流状态产生了相应的变化.为模拟高速公路隧道入口交通流运行与安全状态,根据驾驶速度与能见度关系,提出了元胞传输模型的改进原理与方法.通过与实际道路交通流数据的比较,验证了模型的有效性.运用该模型模拟并比较不同条件下交通运行状态.结果表明,改进的元胞传输模型能够揭示隧道入口流量与车速状态.受到隧道能见度的影响,在隧道入口段车速将有明显的降低.随着隧道内能见度的降低,这种影响更为明显.高流量情况下,隧道入口的扰动可能影响后续车辆速度与流量;低流量情况下则影响不大.车速扰动对于道路全段的安全性影响较大,在交通激波的传递过程中,更容易出现交通事故.低密度情况下,隧道内能见度越低,安全性越差.     

兼顾主客观因素的高速公路交通安全综合评价模型

为了准确评价高速公路交通安全水平,通过分析高速公路事故特点及高速公路交通安全影响因素,建立适用于高速公路交通安全的评价指标体系,分别构建基于层次熵和基于向量相似度的综合评价模型。其中,层次熵评价模型采用层次分析法(AHP)和熵权法确定评价指标的主客观权重,组合后和指标数据加权进而得到评价结果;向量相似度评价模型通过向量相似度对高速公路交通安全状况统计数据进行综合分析。用以上2种模型评价江苏省高速公路的交通安全水平。结果表明:2种模型计算得到的江苏省高速公路交通安全等级都趋于较安全,评价结果具有一致性,且与实际情况相符。层次熵模型侧重于指标数据的客观性,而向量相似度模型更侧重于人的主观性。     

我国道路交通事故特征分析与对策研究

针对我国道路交通安全形势日益严峻的现状,在分析我国城市道路交通安全特点的基础上,从交通事故的发生机理出发,分析研究了道路交通事故的宏观规律。从安全系统工程的角度,提出通过制定科学合理的城市道路交通安全管理规划和建立健全城市交通事故紧急救援系统、加强交通参与者的交通安全意识、综合协调道路—交通流—管理者之间的关系,以消除道路交通系统中人的不安全行为和物的不安全状态。明确指出当前乃至今后交通安全的发展方向和趋势,规划长远、决策当前,彻底改变目前交通安全工作的事后处理状态,做到防患于未然。对提高交通安全宏观管理整体水平具有一定的借鉴作用和应用价值。     

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。     

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。     

信号协调控制干线交通安全仿真分析

为减少信号协调干线事故风险,探究城市干线使用信号协调控制前后道路交通安全水平的变化;采集成都市蜀汉路的干线交通数据,建立基于交通仿真冲突的间接安全评价模型(SSAM);利用核回归拟合仿真交通冲突数,根据拟合结果评价信号协调控制前后干线交通安全水平。结果表明:相较于非信号协调控制,信号协调控制干线在双向干线交通流量小于3 864 pcu/h时,整体安全性能较差;车流中小型车占比过高或过低(P0. 73或P0. 83)都会使信号协调干线增加冲突;协调控制干线的直角冲突数更少但追尾冲突数更多。     

高速公路交通安全现状分析及管理对策

为了分析高速公路交通安全现状,提出高速公路交通安全综合管理对策,采用对比分析法,研判当前高速公路交通安全形势,统计分析高速公路交通事故特征规律,提出基于“6E”的高速公路交通安全系统管理对策。以1994～2013年期间的高速公路交通事故统计数据为分析对象,采用事故起数、事故死亡人数、事故率、致死率、重大事故起数等作为评价指标,对比交通事故总量和不同等级公路事故情况,分析了当前我国高速公路交通安全形势。从交通安全执法管理的角度,对高速公路交通事故发生时间、事故形态、肇事车辆类型、事故原因、肇事驾驶人驾龄等进行了特征分析,在立法、教育、工程、执法、急救、评价6个方面,提出了高速公路交通安全管理系统化对策,为进一步认识当前高速公路交通安全形势,完善高速公路交通安全管理提供技术支持。     

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。     

高速公路雾形成预测研究

雾对高速公路交通运行及行车安全有重要影响,掌握雾天出现的天气特征,有利于提高高速公路雾天管理的有效性和针对性。以重庆高速公路2009~2011年两个雾季的交通数据和天气数据为依据,在分析雾天能见度对高速公路交通影响的基础上,确定影响交通的雾天能见度阈值为600m。对雾天形成气象条件的时间演变进行的主成分分析与相关性分析表明,最大湿度和昼夜温差对雾的形成有决定性影响,其中相对湿度的对起雾的影响大于昼夜温差影响,将相对湿度大于95%作为起雾的关键因素。建立了雾天出现的预测模型,为高速公路雾天管理提供依据。     

城市道路交通安全GIS系统的研究

GIS系统是有效提高城市道路交通安全管理的水平 ,减少事故的发生 ,使事故对道路通行的影响最小化 ,并有效合理分配交通流的重要手段。笔者在研究城市道路交通安全GIS系统的基础上 ,讨论了数据的来源、专题信息图层的构建 ;提出了系统开发的主要技术 ;介绍了道路交通安全信息的采集、查询和更新 ,交通事故信息的分析与预测 ,交通事故管理等功能 ;并提出了基于道路交通安全GIS系统事故管理的一些新方法。     

高速公路弯道雨天可能交通事故的CA模型仿真

为给交通管控提供决策支持以降低道路事故率,在对雨天高速公路弯道车辆受力和可能交通事故分析的基础上,建立一个雨天可能发生事故的单向双车道元胞自动机(CA)模型。通过仿真试验和实际统计事故率的比较对模型予以初步验证。对不同可变速度限制(VSL)及道路几何线性参数值的交通流非线性行为进行仿真和事故概率计算。结果表明:VSL是雨天降低事故概率非常有效的方式,特别在弯道长度大和弯道半径小的路段愈加明显;应依据所提出的CA模型的仿真结果和具体道路实际,针对不同的降雨强度设置不同的速度限制值,以保证交通安全。     

基于交通冲突的高速公路施工区安全评价

为解决目前交通冲突数据采集方法精度不高以及未考虑冲突后果严重性的问题,选择典型边施工边通车的四改八车道高速公路施工区(路基阶段)为研究对象,使用高空无人机拍摄高精度区域过境通行车辆运行视频,通过视频识别和冲突识别程序得到连续冲突车辆微观数据;基于车辆碰撞理论推导交通冲突后果严重性模型,利用冲突严重率指标对施工区进行交通安全评价。结果显示:交通量和大型货车率对冲突严重率有非常显著的影响;交通量小于700 pcu/h时,冲突严重率较低;当交通量超过900 pcu/h后,冲突严重率随交通量快速增高;大型货车率越高,冲突严重率越高;通过交通组织分流交通量和大型货车,能提高施工区交通安全性。     

安全与效率协同的高速公路改扩建时机决策

为克服以饱和度确定改扩建时机无法全面体现高速公路运行状态的局限性,提出基于交通安全与效率状态变点的改扩建时机决策方法。以严重交通冲突率为安全指标,以速度损失率和相对通行效率为效率指标,构建改扩建时机评价指标体系;引入变点理论并参考理想点法分析交通安全与效率状态质变点,构建改扩建指标阈值确定模型及改扩建时机决策模型,并以广深高速南头-南坪段进行仿真和实例分析。结果表明：以饱和度作为对比指标进行趋势分析,该方法所选取指标在变点前后变化幅度均在300%以上,而饱和度在变点前后变化幅度仅为18%;该方法确定出的改扩建最佳时机2020年与服务水平法确定的2025年相比,既有高速公路两半幅的严重交通冲突率分别降低了41.11%与43.52%,速度损失率分别降低33.95%与29.26%,南头至南坪段相对通行效率提高9.46%,且避免了南坪至南头段相对通行效率的降低。