Modeling lane-change-related crashes with lane-specific real-time traffic and weather data

This study investigates the relationship between lane-change-related crashes and lane-specific, real-time traffic factors. It is anticipated that the real-time traffic data for the two lanes—the vehicle's lane (subject lane) and the lane to which that a vehicle intends to change (target lane)—are more closely related to lane-change-related crashes, as opposed to congregated traffic data for all lanes. Lane-change-related crash data were obtained from a 62-mile long freeway in Southeast Wisconsin in 2012 and 2013. One-minute traffic data from the 5- to 10-minute interval prior to the crashes were extracted from an immediately upstream detector station and two immediately downstream stations from the crash location. Weather information was collected from a major historical weather database. A matched case-control logistic regression was used for analysis. Results show that the following factors significantly affect the probability of a lane-change-related crash: average flow into the target lane at the first downstream station, the flow ratio at the second downstream station, and snow conditions. Additionally, the average speed in the target lane at the first downstream station contributes to the occurrence of lane-change crashes during snowy conditions. According to the model, the probability of a lane-change-related crash under real-time traffic conditions can aid in flagging potential crash-prone conditions. The identified contributing factors can help traffic operators select traffic control and management countermeasures to proactively mitigate lane-change-related crashes.     

高架快速路出口匝道衔接段交通组织方案研究

高架快速路出口匝道与地面交叉口衔接段的交通组织方案对城市交通系统作用至关重要。该文结合上海市中心城高架快速路,对高架快速路出口匝道衔接段交通组织方案进行了分析,可供今后类似工程借鉴、参考。     

城市快速路入口匝道与关联交叉口协调控制分析

为了提高快速路匝道与关联交叉口运行效率，以快速路-交叉口协调控制影响因素为关键，建立基于交通状态指数、匝道入口影响因子的匝道与关联交叉口协调控制模型。以实际区域进行仿真验证，结果显示，模型能够明显改善系统运行情况，匝道总通过交通量增加8.7%，交叉口延误降低11%。     

城市立交匝道接地位置选择探讨

城市立交接地匝道接地位置的选择是否合理,严重影响着匝道甚至立交的通行效果.针对此问题,结合昆明二环石闸立交接地匝道设置工程实例,首先,对平交口进口道及出口道的匝道位置进行了分析,探讨了如何确定接地匝道离地面平交口的最小距离.然后,对如何合理布置匝道口在道路横断面上的位置进行了分析,对匝道口在横断面上靠左、靠中、靠右设置分别进行了探讨.最后得出结论:接地匝道的接地位置对匝道的通行效果影响很大,接地匝道的匝道口应与地面平交口保持一定距离,并应综合分析各种因素,将接地匝道口布置在道路横断面中最合适的位置.从工程实例的效果看,匝道通行效果较好.     

高架出口匝道下游交叉口信号控制方法研究

城市高架快速路与地面道路,主要通过出口匝道及其下游交叉口进行交通转换,高峰时段出口匝道及下游交叉口交通拥堵频发。以元胞传输模型为基础,构建出口匝道及下游交叉口交通预测模型;采用动态调整周期时长和信号相位的控制策略,建立基于元胞传输模型的交叉口信号控制模型。以排队长度、绿灯和周期时长为约束条件,以各进口道加权平均延误为目标函数,进行信号配时动态优化。以成都市实例匝道和交叉口进行验证,表明本文提出信号控制策略可有效降低此类交叉口的饱和度、延误和排队长度,提升其通行效率。     

南昌红谷水下互通立交隧道通风排烟组织研究

为研究水下多匝道互通立交隧道的通风排烟特性,及时有效地排除隧道内烟气,以南昌红谷隧道为工程背景,应用CFD技术和现场试验的方法,对火灾时纵向排烟条件下不同纵坡和火源位置的烟气蔓延特性进行研究,分析坡度、火源与匝道位置等多因素耦合对烟气蔓延特性的影响。主要结论如下： 1)隧道东岸进口匝道排烟临界风速需大于2.5 m/s,各匝道射流风机均应开启,以保证匝道间分岔部位无串烟现象; 2)东岸出口匝道曲度大,隧道阻力较大,排烟临界风速为3.0~3.5 m/s时控烟效果较好,并宜选择流线顺畅、烟气流程较短的匝道进行排烟; 3)根据进出口匝道烟气蔓延特性的差异和相应试验条件下测算的排烟时间,提出对应的排烟策略,调整风机原设计的运行模式,以达到优化排烟气流组织、提高排烟效率的目的。     

双车道高速公路追尾事故实时预测模型

现有的高速公路实时事故预测模型对高速公路信息化采集设备的布设密度和采集的数据粒度要求很高,在低信息化的高速公路管理工作上难以得到应用.结合国内高速公路信息化现状,使用单个检测器所采集的数据,对高速公路追尾事故实时风险进行研究.基于江苏省扬州市启扬高速公路上布设的超声波交通流检测器所采集的交通流数据,采用配对案例对照方法和二元逻辑回归,建立了双车道高速公路追尾事故实时预测模型.对事故前5~20 min的交通流数据分别构建流量时空矩阵、速度时空矩阵、平均车头间距时空矩阵,通过引入矩阵特征值简化建模过程并避免了指标间的相关性过高问题.模型总体精度85.7%,事故预测精度33.3%,误报率低于2%,相比已有模型总体预测精度较高,误报率较低,表明了该方法应用于追尾事故实时预测领域的可行性和有效性.      

城市快速路设计重难点分析

为了更全面正确地了解快速路设计在不同间距出入口组合设置条件下,在不同的交通流量下对快速路通行能力的影响,文章通过对厦门市仙岳路的运行状况分析,总结主要影响因素及问题所在,对快速路设计中要重点做好的出入口位置、间距、组合形式及交通影响分析等进行研究探讨,并通过VISSIM仿真模拟不同间距出入口在不同交通流量下的运行速度。结果表明:交通流量的大小比出入口间距组合对快速路通行能力的影响更大;快速路出入口间距设置对主线通行能力的影响与相交道路交通服务水平及通行能力密切相关;出入口加减速车道及辅助车道的设置对通行能力的影响。     

Road characteristics and environment factors associated with motorcycle fatal crashes in Malaysia

This study aims to determine risk factors contributing to traffic crashes in 9,176 fatal cases involving motorcycle in Malaysia between 2010 and 2012. For this purpose, both multinomial and mixed models of motorcycle fatal crash outcome based on the number of vehicle involved are estimated. The corresponding model predicts the probability of three fatal crash outcomes: motorcycle single-vehicle fatal crash, motorcycle fatal crash involving another vehicle and motorcycle fatal crash involving two or more vehicles. Several road characteristic and environmental factors are considered including type of road in the hierarchy, location, road geometry, posted speed limit, road marking type, lighting, time of day and weather conditions during the fatal crash. The estimation results suggest that curve road sections, no road marking, smooth, rut and corrugation of road surface and wee hours, i.e. between 00.00 am to 6 am, increase the probability of motorcycle single-vehicle fatal crashes. As for the motorcycle fatal crashes involving multiple vehicles, factors such as expressway, primary and secondary roads, speed limit more than 70 km/h, roads with non-permissible marking, i.e. double lane line and daylight condition are found to cause an increase the probability of their occurrence. The estimation results also suggest that time of day (between 7 pm to 12 pm) has an increasing impact on the probability of motorcycle single-vehicle fatal crashes and motorcycle fatal crashes involving two or more vehicles. Whilst the multinomial logit model was found as more parsimonious, the mixed logit model is likely to capture the unobserved heterogeneity in fatal motorcycle crashes based on the number of vehicles involved due to the underreporting data with two random effect parameters including 70 km/h speed limit and double lane line road marking.     

基于交通安全的高速公路出口区域限速确定方法研究

高速公路出口区域分流车辆常因不能充分减速高速驶入匝道，而引发追尾事故。文中应用微观仿真软件Vissim模拟沪蓉高速公路宜昌至恩施方向野山关出口处交通流状况，提出了一种改善出口处行车安全的分段限速方式，并对几种限速措施的效果进行了评价。     

高速公路互通立交安全性评价研究综述

高速公路互通立交区道路、交通和行车环境条件的复杂程度远高于基本路段，是制约高速公路运行安全和通行效率的瓶颈路段。互通立交安全性评价研究虽取得了一系列成果，但离实际应用仍有一定差距，有必要对其研究现状进行回顾、总结与展望。为此，针对互通立交安全性评价研究进行系统梳理和总体框架搭建，将其具体分为人因工程理论、交通冲突理论、运行速度协调理论三大理论，事故统计法和层次分析法两大方法，并对其进行综合评述。研究结果表明：人因工程理论适用于主线和匝道的安全性评价，能更准确排查行车安全隐患点、段，但应考虑车辆类型和合理的试验样本量，提高评测指标的稳定性；交通冲突理论适用于主线上存在明显交通冲突区域的安全性评价，但未考虑道路条件对安全性的影响，且应进一步完善交通冲突评价指标体系、划分阈值以及分、合流形式的研究；运行速度协调理论较为成熟，已应用于高速公路基本路段的安全性评价，但主线和匝道的运行速度段落划分和预测模型精度均有待进一步提高；事故统计法的结论客观可靠，但事故数据统计和共享难度大，层次分析法可确定安全性评价的重点内容和关键影响因素，但评价结果主观性较强，2种方法的适用性均存在较大限制。未来研究应针对主线和匝道两大区域系统展开，评价对象应包括分流影响区、合流影响区和衔接过渡区三大路段，建议聚焦人因工程开展深入研究，以最小的代价创建符合人机功效学的互通立交安全运行环境条件。     

基于车辆加速度数据的互通立交匝道驾驶风险分析

为明确互通立交匝道的运行特性和驾驶风险,在重庆市南山立交和江南立交开展了超过30位被试者的小客车实车驾驶试验,通过Speedbox和Mobileye等车载高精度仪器采集了小客车在4条迂回式匝道上的连续运行数据,包括行驶速度、横向加速度、纵向加速度等,明确了迂回式匝道的车辆运行状态,然后运用表征横、纵向加速度关系的G-G图分析了匝道行驶过程中的驾驶风险,确定了立交匝道不同位置的危险等级及危险驾驶行为的高发路段。研究结果表明:①立交匝道上小客车的横向加速度与速度呈三角形分布,纵向加速度与速度呈椭圆形分布;②小半径曲线匝道上出现危险驾驶行为的比例要高于大半径曲线匝道;③通过统计不同断面的危险驾驶行为点占比,将匝道的危险断面分为低风险、中风险、高风险3个等级;④男性驾驶员在立交匝道上的危险驾驶行为占比要高于女性驾驶员,冒险型驾驶员的危险驾驶行为占比要高于其他驾驶风格的驾驶员;⑤立交匝道的危险高发路段通常位于速度变化剧烈的路段,即入弯减速段和出弯加速段。      

城市快速路公交停靠站与出入口的最小间距研究

公交停靠站与出入口的相对位置关系是快速路公交优先设计中的重要内容。将出入口分为公交出入口、非公交出入口,将停靠站分为路边型停靠站、路中型停靠站,解析了两类出入口与两类停靠站相互影响的机理,得到了停靠站与出入口的最小间距应该满足的条件。基于运动学原理、交通波动理论、概率论等知识建立了最小间距的计算模型,并利用蒙特卡罗等方法求解模型。利用天津市快速路大量的实测数据给出计算实例,验证了模型的可用性。     

基于贝叶斯空间相关模型的城市快速路安全影响因素研究

快速路是城市交通的主骨架,其运行安全态势直接影响整体通行效率的发挥。利用线圈检测器数据和由事故视频监控系统采集的2011~2013年共50069起事故数据,应用贝叶斯空间相关模型,对上海市南北高架、延安路高架、内环和中环4条快速路进行建模分析。为了反映路段间的潜在空间联系,在负二项模型的基础上,加入空间随机影响项建立相邻空间相关模型;进一步改进了该空间随机项的协方差矩阵,建立距离空间相关模型。通过贝叶斯回归方法比较3个模型的回归效果。结果显示,距离空间相关模型具有最优的拟合效果,其方差信息标准(DIC)较负二项模型降低6.04%。由此证明,事故在道路中的分布存在空间关联,且其相关性受距离影响。在道路几何特性影响因素中,路段前后1 km 内匝道数越多,每公里转角越大,事故风险越大;入口-出口型交织路段事故发生几率较高。日均交通量与事故风险显著正相关。不同快速路对比分析表明内环事故风险偏高,中环事故风险较低。      

Collaborative merging strategy for freeway ramp operations in a connected and autonomous vehicles environment

In a connected vehicle environment, vehicles are able to communicate and exchange detailed information such as speed, acceleration, and position in real time. Such information exchange is important for improving traffic safety and mobility. This allows vehicles to collaborate with each other, which can significantly improve traffic operations particularly at intersections and freeway ramps. To assess the potential safety and mobility benefits of collaborative driving enabled by connected vehicle technologies, this study developed an optimization-based ramp control strategy and a simulation evaluation platform using VISSIM, MATLAB, and the Car2X module in VISSIM. The ramp control strategy is formulated as a constrained nonlinear optimization problem and solved by the MATLAB optimization toolbox. The optimization model provides individual vehicles with step-by-step control instructions in the ramp merging area. In addition to the optimization-based ramp control strategy, an empirical gradual speed limit control strategy is also formulated. These strategies are evaluated using the developed simulation platform in terms of average speed, average delay time, and throughput and are compared with a benchmark case with no control. The study results indicate that the proposed optimal control strategy can effectively coordinate merging vehicles at freeway on-ramps and substantially improve safety and mobility, especially when the freeway traffic is not oversaturated. The ramp control strategy can be further extended to improve traffic operations at bottlenecks caused by incidents, which cause approximately 25% of traffic congestion in the United States.     

期望车头间距的混沌模型研究

通过对跟驰车队刺激———反应过程以及人车单元组合的微观特性分析,说明跟驰车队中具有产生混沌现象的必要特征。首先运用数学方法给出4种期望车头间距理想模型,将Rossler混沌吸引子模型分别引入4种模型中,然后选择能更好地描述实际交通流状态的期望车头间距模型,并利用高精度车载GPS设备在城市快速路上采集的实测跟车数据对该模型进行标定和验证后,认为改进的期望车头间距模型能更好地反映实际交通流的跟驰特性。     

包含出入口匝道的高速公路路段行程时间估计方法

针对高速公路路段是否包含出入口匝道的特征,提出了1种行程时间估计改进方法。根据不同类型路段流量变化及影响范围,通过匝道物理位置对传统半距离法中路段行程时间的取值进行优化,获得了适应于匝道引起流量不均衡的行程时间估计方法。以南京机场高速公路为背景,通过Vissim仿真所得地点速度值,结合路段行程时间真实值,检验所提方法的性能。实验结果表明:当路段出入匝道的流量均衡时,所提方法较半距离法的精度提高3.71%,较空间线性插值法精度提高4.59%,当出入匝道的流量相差较大时,所提方法较半距离法的精度提高16.27%,较空间线性插值法精度提高17.29%。结果验证了改进方法较半距离法和空间线性插值法更具优越性。      

多车道高速公路分流交织区交通流特性与交通组织策略

为了解决多车道高速公路分流交织区由于车道数增加、交通流量增加、标志设置不合理等原因存在的诸多安全问题,在分析多车道高速公路分流交织区存在的问题和总结现有多车道高速公路断面形式（整体式断面、客货分离式断面、主辅分离式断面）的基础上,提出多车道高速公路分流交织区的交通组织形式及其优缺点。总结了多位学者对多车道高速公路分流交织区处的运行车速、通行能力及安全特性和冲突特性的研究,并在此基础上,提出了多车道高速公路分流交织区处的交通管理（车道管理和车速管理）及诱导设施（同向分隔带、标志标线）的优化意见。所提出的交通管理及诱导设施的优化方案可以显著提高多车道高速公路分流交织区的安全性及其运行效率。      

山地城市螺旋匝道驾驶仿真与关键设计指标

山地城市受道路资源等因素的制约,常将螺旋匝道作为衔接两侧道路高差的方案。由于目前缺乏针对螺旋匝道的设计标准,导致螺旋匝道在设计时往往沿用环形匝道甚至支路的线形标准。选择重庆市主城区的7个螺旋匝道开展自然驾驶实验,并通过Carsim仿真软件建立道路环境模型,分析比较导致车辆轨迹偏移的关键影响因素。研究结果表明：在利用Carsim进行驾驶员仿真模型建立时,采用闭环控制模式仿真结果可信度较高;当仿真运行速度超过实测运行速度62.5%以上时才会出现轨迹偏离的现象,建议适当提高螺旋匝道设计速度;部分螺旋匝道设计最小圆曲线半径可根据实际情况适当下调;对于设计速度较低的螺旋匝道,可通过提升超高值以保证实际运行速度的提升。     

高速公路养护维修作业区限速方法研究

限速是保障高速公路养护维修区交通安全的必要手段,但过低的限速值易造成作业区拥堵和较大的速度方差,反而不利于车辆安全通行.通过分析得到影响作业区通行能力的各种因素,根据作业区所能通过的最大小时交通量提出作业区通行能力的合理取值,以此为依据确定各种作业条件下不影响通行能力的限速值,并根据流量与速度的关系提出高速公路作业区的...