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。     

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。     

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。     

城市道路交叉口交通安全水平评价及改善对策研究

针对国内外利用历史性的事故统计资料来评价城市道路交叉口交通安全水平的缺陷和不足,笔者结合我国道路交通安全管理的特点,提出一种以交通冲突技术和灰色理论为理论依据的城市交叉口交通安全评价方法。应用该方法,对山东省潍坊市市区48个城区交叉口的交通安全状况进行评价,并根据评价结果提出交叉口的几点改善对策。实证表明:该方法能有效解决城市道路交叉口安全性评价问题,取得比较满意的结果。     

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。     

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。     

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。     

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。     

多车道城市快速路交织区拥堵形成机制

为缓解日益严重的城市快速路交织区拥堵现象,重点考虑临时驶出车辆的影响,结合车辆变道安全间距、变道决策等因素,建立基于元胞自动机(CA)的多车道交织区离散模型,仿真模拟饱和状态下多车道交织区交通流演变过程,分析交织区拥堵的形成机制;通过仿真试验与实际道路交通量的比较,对模型予以初步验证。结果表明:该模型能够更加合理地重现交织区车流运行情形,常规驶出车辆与临时驶出车辆对交织区车流影响较大,其中车辆临时驶出具有突发性,对交织区系统流量干扰严重;交织区长度对其通行能力有影响,为使交织区通行能力最大化,其长度应不小于150 m。     

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。     

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。     

绿灯间隔时间对交叉口交通安全的影响研究

在对世界其他国家黄灯的界定进行回顾的基础上,将国内道路交通安全法对黄灯的界定与其进行了对比,指出我国道路交通安全法中对黄灯的作用与定义的界定存在一定偏差;并运用汽车动力学原理及交通冲突理论,对驾驶员在绿灯间隔期间的驾驶行为以及车辆的行驶轨迹进行分析;确定了影响黄灯时长及全红时间计算的相关因素,提出了黄灯时长以及全红时间的计算公式。研究结果指出:科学合理的绿灯间隔设置是交叉口交通安全的保证;禁止车辆黄灯期间越过停车线以及取消黄灯都是不利于交通安全的做法。     

行人过街空间违章行为特性及安全影响分析

为探究提前右转车道处不同因素与人车冲突的相关性,以及行人空间违章对过街安全的影响。采集2 062个行人及人车冲突的样本数据,获取行人和机动车的时空信息,对比分析不同类型行人过街轨迹的特征;综合考虑人车冲突时间和速度指标构建人车冲突严重度指标,从行人生理特征、车流条件、道路环境等方面选取8个因素作为自变量,构建人车冲突严重度的多元有序Logistic模型。研究结果表明：空间违章过街的行人平均过街速度和速度离散程度都明显高于其他行人;年龄、车速、人行横道长度、车辆到达率以及过街轨迹类型都是影响人车冲突严重程度的重要因素。各类型空间违章行为使严重冲突占比均提升75%以上。研究结果有助于交管部门采取措施保障行人过街安全。     

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。     

基于交通安全的交叉口倒计时信号灯设置研究

交通信号倒计时装置被国内一些城市广泛采用。在体现交通“以人为本”原则的同时,倒计时装置的应用也应注意其带来了一些交通安全和通行效率上的问题。倒计时会诱发一部分驾驶员在绿灯末尾时加速通过路口,和红灯变绿灯下一相时头车提前高速到达冲突点,可能引发重特大交通事故,因而需要更长的绿灯间隔时间保证信号换相时的交通安全。由于绿灯间隔时间增长,交通信号倒计时装置降低了交叉口的通行能力,且不当的绿间隔设置还会造成严重的交通冲突。因而应谨慎采用机动车交通信号灯倒计时装置,并应辅以绿灯间隔时间调整、交通安全宣传教育和明确交通规则等措施。     

车辆间碰撞交通事故计算机辅助鉴定技术综述

在分析车辆间事故过程的基础上,论述车辆间碰撞交通事故计算机辅助鉴定技术的基本原理,回顾碰撞前后阶段的HVOSM,PHASE4,SIMON等事故再现轨迹模型,概要地阐述CRASH类、动量模型类逆向计算系统以及二维、三维正向模拟类软件的计算原理,并进行分析和评述。研究认为,我国车辆间碰撞交通事故鉴定应将逆向计算与正向模拟相结合,建议通过研究交通事故现场勘查技术和建立车辆、轮胎、路面摩擦特性等基础数据库来提高逆向计算系统初始数据的准确性,从而提高交通事故鉴定的精度。     

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。