基于超车行为的双车道公路通行能力分析

为了研究双车道公路上的超车行为,定义了可回车车头时距与可超车车头时距,通过超车试验得到了两者的临界间隙值;分析了单向、双向车道的最小通行能力,合理解释了双向车道通行能力值小于2倍单向车道通行能力值的原因;最后确定了中国双车道公路上跟车车头时距值和跟车率。结果表明:根据实测数据及拟合仿真试验得到的双车道公路的基本通行能力为3 000 pcu.h-1。     

高速公路主线提前换道与入口匝道协同控制研究

为提高多车道高速公路合流区采用入口匝道控制的管控效果，针对多车道高速公路不同车道之间的交通特性，通过调整合流区路面标线施划方式，提出了多车道高速公路主线提前换道与入口匝道协同控制策略。利用主线提前分散换道诱导更多主线车辆选择内侧车道行驶，以降低主线上游驶入合流区选择外侧两车道的比例，而入口匝道控制根据主线外侧两车道流量动态调整匝道车辆汇入主线的时机和数量，以达到合流区整体运行效率最优，提升合流区通行能力。案例分析发现，在入口匝道流量为600 pcu/h时，若主线上游流量分别为3 600、4 800和5 400 pcu/h,诱导150 pcu/h主线车辆提前换道可以分别降低整体车均延误4.41%、7.57%和50.55%,诱导300 pcu/h主线车辆提前换道可以分别降低整体车均延误5.94%、10.39%和61.03%,验证了协同控制策略的有效性。     

基于事故特征耦合影响的城市道路交通事故影响分析

城市道路交通事故发生后,由于事故车辆占用车道,使得车辆通行的车道数目减少,道路的通行能力降低,造成排队和交通拥堵,对交通运行产生一定的影响。以双向6车道的城市道路为例,运用Vissim仿真软件模拟交通事故下的交通运行,分析车流量、占道类型、事故持续时间以及借道超车4种因素下的交通影响。结果表明,流量越大、事故持续时间越长、占道数目越多,事故对交通的影响越大。当流量达到3 400 veh/h（D级服务水平）,占1个车道的车辆延误显著增加,直至流量达到4 000 veh/h时才逐渐趋于平稳,且占据车道2比占据车道1和占据车道3的延误要大;当流量达到1 900 veh/h（B级服务水平）,占2条车道的车辆延误显著增加直至流量达到2 700 veh/h时才逐渐趋于平稳,占据车道1和3的车辆延误要小于占据车道1和2以及占据车道2和3的延误;在相同占道情况下,不同事故持续时间下的车辆延误随流量变化的趋势大体是一致的;当事故道路服务水平为D/E/F级,对向道路服务水平在A/B/C/D级时（事故占用内侧1个车道）,以及当对向道路服务水平在A/B/C级时（事故占据内侧2个车道）,进行借道超车均能有效减少事故路段车辆延误。      

双车道公路的超车事故

双车道公路在公路总里程中占的比例最大，双车道公路的超车事故经常发生。本文介绍了美国对双车道公路超车事故的研究情况，着重对超车事故与非超车事故和发生在超车带与非超车带上的超车事故的各种原因作了详细的比较分析，还提出了减少超车事故的三点建议。     

山区双车道公路通行能力仿真模型设计

公路通行能力是公路建设与运营管理等工作的基础。由于山区公路缺乏大流量的交通路段,无法满足实验研究的需要,因此本文在对驾驶员、车辆以及山区双车道公路进行特性分析的基础上,运用系统仿真的方法建立了用于山区双车道公路通行能力研究的仿真模型,克服了数据采集上的困难。同时该模型也为进一步研究双车道公路通行能力提供了有效的分析工具。     

双车道公路车速标准差与交通冲突相关性研究

为了确定双车道公路车速标准差和交通冲突强度之间的相关性,分析了车速标准差、交通冲突强度与交通事故率之间的关系,理论上建立了车速标准差与交通冲突强度之间的内在联系。通过省道203现场实测数据分析表明双车道公路车速标准差与交通冲突次数之间存在显著的相关关系,多种回归模型分析结果认为多项式回归模型相关系数最高,达到了0.79,研究结果表明双车道公路车速标准差与交通冲突强度存在强相关性。     

信号交叉口专用双左转车道交通特性分析

结合北京市典型信号控制交叉口实际情况,现场调查高峰时段7个保护相位下专用双左转车道的车头时距、周期流量、大型车比例等数据,对双左转车道使用特性和调头车辆影响特性进行分析。结果表明,左转车辆的内、外侧车道利用率为50%,大型客车倾向于选择外侧左转车道行驶,给出双左转饱和流率的范围为1587～1818pcu/h/ln,平均值为1665pcu/h/ln,并且得到内、外侧左转饱和车头时距均值无显著性差异的结论。考虑到内侧车道特有的调头行为对左转车辆运行的影响,用数学方法确定了调头行为带来影响的范围,给出左转调头车辆相对于左转标准小型车的当量值为1.39。     

路段交通流的动力学模型及其仿真

引入超车换道流量,建立了相应的交通流连续性方程。通过对交通流参数的微分分析,建立了路段交通流的运动微分方程。与流体力学对比,根据牛顿第二定律,提出了计算简便的交通压力、粘性阻力系数及粘性阻力,定义来自下游交通波的干扰为交通流的粘性,波速与最大波速之差为沿程粘性阻力系数,沿程粘性阻力与车道长度、流量沿车流方向的变化率、沿程粘性阻力系数成正比,模型能够得出交通流参数之间的关系。仿真实例表明:模型能够反映交通流的基本特性。     

双车道公路改扩建全封闭绕行区交通特性

针对双车道公路改扩建中的S+直线段+S形绕行区、S+S形绕行区以及凸形绕行区，基于现场交通流参数调查与数据处理，统计分析了3类全封闭施工绕行区的车速变化特征，标定了速度-流量二次曲线模型并据此计算得到了绕行区各主要区段的自由流速度和实际通行能力值，采用Vissim仿真软件进行了绕行区的交通冲突仿真实验。研究结果表明:S+直线段+S形及S+S形绕行区的交通瓶颈路段均出现在驶入曲线段，凸形绕行区的瓶颈路段则出现在警告区末端。3类绕行区瓶颈路段的平均速度较上游正常路段降低了70%左右，通行能力则降低了50%左右。在交通冲突方面，在低流量时3类绕行区的交通冲突情况差异不大，当流量增大到500 pcu/h以上时，凸形绕行区的交通冲突明显比其他2类绕行区更为严重；综合通行能力、通行效率及交通安全水平3个方面，S+直线段+S形绕行区是1种比较适宜的绕行区形式。      

基于安全参数的双车道元胞自动机交通流模型及两种交通规则下的模拟分析

提出了基于安全参数的双车道元胞自动机交通流模型,该模型主要在车辆确定性减速的过程中考虑驾驶员对前方车辆下一时间步速度的预估,安全参数代表驾驶员驾驶心理的冒险程度;基于不同安全参数,在双车道自由换道超车和禁止换道超车两种交通规则下,通过MATLAB数值模拟仿真得到车流量和车流密度之间的关系曲线,结果表明安全参数的增大可获得更大的交通量,道路上车辆较少时禁止换道超车也可增加交通流量,随着车辆的增加自由换道超车可提高道路利用率,随着车辆的进一步增加两种交通规则下的车流量基本一致。     

双车道公路超车两难区域研究

基于超车行为分析,提出了双车道公路超车行为的两难区域概念,在该区域内超车车辆既无法完成超车动作又不能在避免与对向车辆相撞前安全避让。应用运动学理论建立了下游车队规模、车速、设计车速与两难区域范围以及安全超车视距之间的关系,发现与超越单车的视距要求相比,超越车队所需的安全视距较大,且随着设计车速、下游车队规模以及车速的增大而增大。并发现当流量或车速较大时,两难区域出现的概率较大,且因驾驶者错误估计引发交通事故的机会增多。最后给出了不同下游车队规模条件下安全超车的速度限制及视距要求,为制定安全行车策略以及道路安全管理提供了理论依据。     

基于FHWA交通噪声预测模型的公路交通噪声简化计算方法

在分析影响交通噪声传播要素的基础上,基于FHWA公路交通噪声预测模型,提出公路交通噪声增加量随车流量变化的简化计算模型,探讨其在公路建设项目环境保护中的应用及其适用条件。该模型简化了公路交通噪声预测计算,且不影响结果的准确性。     

车队认知能力增强的通信区块间隙优化方法

为了在单车超越车队的过程中缩短超车车辆与车队间通信范围，减少车队通信压力，锁定影响车辆入队的关键车队区块，同时通过将待进入关键区块的车队进行间隙优化调整，为驾驶人提供定制化换道入队引导服务，提出了基于驾驶人超车风格特征参数的车队内信息传输关键区块锁定算法，通过分析影响驾驶人换道入队位置范围的关键因素，将驾驶人换道入队过程分为本车道速度调整过程与入队速度调整过程，利用非参数贝叶斯算法获取驾驶人超车换道特征数据并提出基于关键区块所在车队位置序列的车辆间隙优化调整策略。研究结果表明：超车车辆加速度、与前车预计碰撞时间、与车队相对速度是影响驾驶人换道入队范围的关键因素；通过非参数贝叶斯算法将超车车辆运行数据分类获取的驾驶人换道入队驾驶操作基元，可准确提供驾驶人行为特征关键参数；通过将驾驶人换道特征分为48个子类型，可锁定驾驶人换道入队范围且车队关键区块范围随着超车车辆与车队速度差值不同在各个特征类型上呈现不同变化趋势；针对驾驶人入队特征对待进入车队关键区块的车辆间隙进行优化调整，不仅可以为驾驶人提供可接受的驾驶辅助信息，同时减少了车队间隙产生过程中车辆加速度范围，提升了车队运行的舒适性。     

Modeling travel time of car with varying demand on an urban midblock section

The present study analyzes the stochastic nature of travel time distribution under the uncertainty of traffic volume and the proportion of cars in the traffic stream. Stochastic response surface method (SRSM) is adopted for modeling the travel time variation under the influence of traffic composition and traffic volume. This model is applied to an uninterrupted urban arterial corridor of 1.7 km length in New Delhi. Video graphic data were collected for 2 days during morning hours between 8 AM and 12 noon and evening hours of 3–7 PM. License plate matching technique was used for measuring the travel time in the study area. This study focused on travel time variation of cars with varying traffic volume and proportion of car in the traffic stream. Linear regression analysis was carried out initially to know the functional relation and significance relation between the input and output variables, and then SRSM analysis was performed. Artificial neural network (ANN) is also considered to map the relation among travel time, traffic volume and composition of traffic stream. A comparative evaluation is made among ANN, SRSM and regression analysis. Results indicate that apart from traffic volume, the influence of car population is more on travel time variation than motorized two-wheelers. It is attributed to the smaller size and comparability better operating condition of motorized two-wheelers. Also, the ANN and SRSM models are more efficient for analyzing the stochastic relation between the response and uncertain explanatory variable than the regression model.     

基于驾驶特性的超车模型研究

超车行驶作为驾驶人行车过程中重要的行为之一,与行驶安全性有着直接的联系。为建立符合驾驶人操作习惯的超车模型,本文通过实车试验采集不同驾驶人在高速公路的超车行驶数据,并以此采用多项式回归拟合建立基于驾驶人操作特性的超车模型,最后利用prescan软件对提出的超车模型进行了仿真分析,结果表明建立的超车模型能够真实地反映驾驶人超车过程中的操作习惯,为超车行为的研究提供了可靠的理论依据。     

考虑排放特性的右转专用信号相位设置研究

为解决行人信号绿灯启亮初期行人与右转机动车的不利冲突,分析了行人与右转机动车的行驶特性.以固定周期时长的2相位信号交叉口为例研究了右转信号的设置对右转机动车排放与车均延误的影响.将微观仿真软件 Vissim 与基于VSP 变量的排放模型相结合,对右转信号设置前后的3组不同行人流量下的不同右转机动车流量进行仿真,并分别对车辆排放与车均延误进行对比分析.结果表明,3组不同行人流量下右转信号设置前后的车辆尾气排放及车均延误变化趋势均相同,当右转车流量低于(615±20)pcu/h 时,右转信号设置后的车辆排放均值降低9.46%,车均延误均值减小15.84%;当右转车流量大于(615±20)pcu/h 时,信号设置后的车均延误减小,但是车辆排放增大.      

路段上集群智能网联汽车的车队形成机制

智能网联汽车是解决城市交通问题的关键技术之一,对于未来城市智能交通体系建设有着关键作用。集群的智能网联汽车已经具备了涌现的基本条件,设计科学合理的交互规则,可以实现车辆的自组织,分布式涌现控制。以微观仿真软件VISSIM及C2X模块为研究平台,修改驾驶模型参数,在C2X模块中编程实现3条交互规则:速度一致、尽量靠近、避免碰撞,在仿真软件中构建单车道仿真模型,运行仿真实验,统计车辆在路段上不同距离形成车队情况,利用车头时距分布的熵值来衡量车流的有序性。仿真结果表明,车辆在运行至50s后初步形成车队,随着时间的增加,形成的车队越稳定,车流熵值在路段上随距离增加而减小,说明形成车队后更加有序,在路段上呈现出涌现现象。     

Network performance analysis and manuever model for overtaking assistant service using wave

We present network requirements for an overtaking assistant service using wireless access in vehicular environment (WAVE). Currently, DNPW has been proposed as a representative overtaking assistant service with vehicle-tovehicle (V2V) communication. In order to analyze its network performance, we construct a maneuver model for an overtaking system. According to this model, we configured a scenario for network simulation based on the 802.11p WAVE standard. The results confirm that a radio range for overtaking needs only a single hop without routing methods. Moreover, we propose an additional safe distance for the communication delay generated by an increase in the numbers of neighboring vehicles. And for high priority activity of safety services, we present a proper access category (AC) of enhanced distributed channel access (EDCA). These analysis results should be tested considered in real safety service systems that use V2V communication.     

多车道高速公路路侧交通标志遮挡概率研究

为了计算不同交通量、不同运行车速情况下,多车道高速公路路侧交通标志视认中大型车对小型车的动态遮挡概率,将内侧车道小型车与外侧车道大型车车头间的垂直距离作为判断路侧交通标志遮挡的依据,根据视距几何关系确定多车道高速公路驾驶人在视认区域内视线被遮挡的最大和最小临界距离;建立路侧交通标志遮挡模型,根据视认距离确定内侧及外侧车道仿真路段长度,以0.1 s为仿真步长,借助VISSIM交通仿真软件获取车辆车头坐标、与前车跟车距离等动态基础数据,实现高速公路交通标志遮挡概率计算过程的动态化。结果表明：外侧车道的车型、交通量、视认距离以及大小车运行速度都对路侧交通标志遮挡率有一定的影响;在交通量一定的情况下,驾驶人视线被遮挡的概率随着外侧车道大型车数量的增加而增大;在外侧车道大型车数量一定的情况下,驾驶人视线被遮挡概率随着小型车数量的增加而增大;在小型车速度一定的情况下,驾驶人视线被遮挡概率随着大型车速度的增大呈降低趋势;小型车速度增大时,驾驶人视线被遮挡的概率会有所提高。