基于联网收费数据实时滑动校核的高速公路交通量预测平台的应用研究

为改变传统交通量预测工作中交通量数据及路网状况无法实时动态更新的状况,基于联网收费系统数据构建了实时滑动校核的高速公路交通量预测平台,并将该平台应用于深圳市高速公路网的交通量预测中。应用的结果表明,该预测平台能有效提高交通量预测结果的精度,并使得预测结果保持动态更新。     

基于小波-SVR模型的短时交通量预测研究

短时交通量预测是智能交通系统提供交通信息、诱导交通与制定控制策略的重要基础。基于小波分析与支持向量回归机(SVR)预测,提出一种基于小波-SVR模型的高速公路短时交通量预测方法。该方法采用小波分解与重构算法,将交通量原始信号分解为逼近信号和细节合成信号,利用SVR对2种信号分别进行建模分析,最后合成预测结果。应用该方法可实现时间间隔为5 min的交通量预测。实例分析表明:与直接应用SVR模型相比较,小波-SVR模型各项评价指标更优,其为交通量实时准确预测提供了更为科学的方法。     

高速公路城区段交通量组合预测方法研究

目前高速公路交通预测方法侧重分析跨区域间的公路交通需求,难以有效反映高速公路进入城市连绵建成区后,其承担的城市交通对交通量的影响,既有公路交通量预测方法不大适用于城区段高速公路交通量预测。对公路交通量预测方法进行改进,建立了适用于城区段高速交通量预测的传统公路交通量预测方法和城市交通预测方法相结合的组合预测方法。组合预测方法以成熟的城市交通预测流程为基础,交通生成和交通分布阶段采用两种方法分别平行进行预测。在交通分布/交通方式划分阶段,利用公路交通量预测方法预测所得项目影响区车辆OD矩阵,对城市交通规划模型获得的分车型OD矩阵进行校正。最后利用校正后的OD矩阵在城市交通规划模型中进行分配得到预测结果。该预测方法已应用于广深沿江高速沙井互通工程可行性研究交通量预测。     

一般收费道路通行费收入实用预测方法研究

重点探讨实际道路规划项目中一般收费道路的收费收入预测方法,目的在于尽可能使收费收入预测更为精确。在我国,高速公路通常采用依靠征收通行费以偿还投资借贷的方式进行建设,因此在规划的过程中需要对通行费收入进行预测,并进行财务分析,以保证决策者做出正确的投资决策。以笔者在日本从事的高速公路建设项目为例,分析研究了基于实用型交通量增量分配方法结合使用车种转换矩阵的高速公路路网中一般收费道路通行费收入的预测方法,并将其应用到实际道路项目财务评价中。结果表明通过控制收费道路出入口间交通量预测精度,以及采用需求相关性较大的车种转换调查数据可以提高通行费预测精度。研究表明这一方法具有很强的实用性,该方法对我国的高速公路需求预测有着借鉴作用。     

高速公路交通量预测差异原因分析

高速公路交通流量预测是可行性研究、投资评估的重要内容，其预测结果的准确性将对项目技术标准、工程规模、运营收益和投资决策产生重大影响。通过对交通量预测方法和模型的分析，构建了分析交通量预测产生差异原因的分析体系框架，并依托30余条高速公路工可报告预测交通量与实际交通量的差异对比，分析了交通量预测产生差异的原因，并提出减少差异的对策和措施。     

TransCAD软件在高速公路交通量预测中的应用

该文提出了应用总量控制法进行现状OD的反推,采用"四阶段"法,结合Tran-sCAD软件对工程实例进行预测,同时对高速公路交通量预测失准问题提出相应的对策。     

基于偏差分析的交通事件自动检测算法

高速公路事件检测是交通管理与控制中十分重要的环节。将交通流动态预测与事件检测相结合,探讨了基于偏差分析的事件识别方法。该方法对3个主要的交通流参数,交通量、地点车速和时间占有率进行动态预测,对预测值与实际值的偏差进行统计分析,明确了事件检测的具体步骤和事件发生概率的计算模型。该方法不受检测路段具体位置和时间的限制,具有较高的检测率和较小的误报率,有助于管理人员制定决策。     

高速公路大修期交通量预测方法

依托高速公路联网收费数据,以"四阶段法"理论为基础,研究了一种适用于大修期的高速公路交通量预测方法,并构建了该方法中涉及到的交通阻抗模型,然后借助TransCAD软件,得到大修期高速公路交通量预测结果,由此计算出大修对交通量的影响值。最后,通过昆玉高速大修实例对该方法进行了验证。结果表明,大修里程会对交通量产生不同程度的影响,运用该方法可较为准确地评估大修的影响。     

基于风险分析的高速公路交通量预测模型

高速公路交通量预测过程涉及众多的输入因素,其中许多因素的不确定性将导致预测结果存在一定程度的风险。该文运用风险分析方法,对影响交通量的风险因素进行了分类和识别,阐述了风险的产生及其特性,估计了主要风险因素的概率分布,并用蒙特卡罗方法对未来交通量进行了模拟,得到了交通量的概率分布曲线,为合理计算高速公路建设规模与制定投资决策提供了可靠依据。     

基于改进GA-BP的模糊神经网络在高速公路交通量预测中的研究

科学准确预测运营期高速公路通行量能够对运营决策提供关键性支撑,同时,对高速公路路网建设规划、国民经济评价及投资效益分析也至关重要。人工神经网络算法能够映射高速公路交通量产生与变化的非线性和复杂性规律。为了提高传统BP网络高速公路交通量预测精度,提出了改进算法,通过遗传算法优化网络初始权重,引入峰值理论和模糊算法提高网络模型对较大流量的预测准确度;将优化算法应用于网络模型,建立了基于改进GA-BP的模糊神经网络高速公路交通量预测模型;模型应用于太原市绕城高速公路长风东收费站交通量预测,将预测值与实际统计值进行对比;应用结果验证了改进神经网络模型的有效性和准确性。     

2006年雾对高速公路影响规律

高速公路雾天行车存在着严重的安全隐患,而且雾天交通安全也是一个世界性的问题。目前我国通行的做法是在雾天封闭交通,这样虽然避免了交通事故的发生,但是却以完全丧失高速公路的通行能力为代价。本文通过对2006年全国主要高速公路受雾影响预报的分析,得出全国范围内各地雾发生频率,主要高速公路受雾影响特征及各路段影响频率,总结出雾对高速公路的影响规律。为今后雾天气下全国高速公路交通气象预报提供参考和指导,为驾驶员雾天行车的安全性提供保障,并为高速公路管理部门在日常工作中,重点监控雾的频发路段,有针对性采取有效地管控措施提供依据。     

基于行车稳定性的高速公路自由流状态下交通安全评价标准研究

在对西部多条高速公路调研基础上,建立了高速公路车速预测模型和基于行车稳定性的高速公路自由流状态下事故当量经济损失与横向力系数差之间的关系模型,并在此基础上建立了交通安全评价标准。     

融合深度反残差与注意力机制的山区高速公路事故严重程度预测模型

山区高速公路事故严重程度预测对保障交通安全具有重大意义。针对现有事故严重程度预测模型存在准确率低、泛化性差等问题,考虑到深度卷积神经网络可以高效处理图像问题,为此将事故影响因素图像化,提出一种融合深度反残差与注意力机制的山区高速公路事故严重程度预测模型。该模型首先采用相关性分析确定影响交通事故严重程度的因素,依据严重程度与影响因素将事故划分为财产损失、轻伤事故、重伤事故和死亡事故4类;然后将影响因素处理成图片的形式,进而将事故严重程度预测问题转化为图像的分类问题,随之构建基于反残差与注意力机制的山区高速公路事故严重程度预测模型,其中：基于深度可分离卷积的反残差结构可以以较少训练参数获取较高的准确率,基于软阈值的注意力机制作为一种非线性层可以忽略与事故严重程度无关的信息,Mish激活函数可以确保更好的信息流入神经网络。结果表明：在山区高速公路交通安全事故严重程度评估中,相比于传统的机器学习模型,所提出的模型识别准确率具有明显的提高,且测试准确率为85%左右,满足山区高速公路安全评估的实际预测需求。     

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。      

基于交通流稳定性系数的高速公路交通事故实时风险预测

预测交通事故实时风险时，存在大量指标变量，导致数据难以采集，不仅不利于构建预测模型，且带来的过拟合问题会降低模型预测可靠性。为了减少预测指标数量，提升预测模型可用性，降低预测模型过拟合影响，构建具有可解释性的2种交通流稳定性系数以简化指标集，分别为纵向交通流稳定系数和横向交通流稳定系数。采集西安市G3001高速公路交通事故与交通流历史数据，选用支持向量机、随机森林、Logistic回归模型，分别构建高速公路交通事故实时风险预测模型。通过改进的GI指数评估交通流稳定性系数的显著性，以检验其有效性；通过指标集在训练与测试数据中的预测精度、AUC值差异评估交通流稳定性系数对降低预测模型过拟合的作用，并通过训练耗时评估模型的计算效率，以检验新方法的可靠性。研究结果表明:2种交通流稳定性系数对应的改进GI指数分别为0.952和0.922，显著大于其他受试指标，与交通事故实时风险显著相关。在3种预测模型中，包含2种交通流稳定性系数的简化指标集在训练和测试数据中的预测精度分别为91.1%和90.5%，与完整指标集相近。2种指标集在训练与测试数据中的平均预测精度差异分别为0.69%和4.87%；平均AUC值差异分别为1.61%和5.87%；平均训练时间下降了15.2%。交通流稳定性系数大幅提高了预测模型的可靠性，同时显著提升了模型的计算效率。      

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...     

基于路段交通量的趋势增长--概率分配路网交通量预测方法

结合中国西部地区路网的现状,以路网中各路段的历史交通量调查数据和区域经济资料为依据,利用多元回归模型对路网的正常交通量进行预测;以现状路网正常交通量为基础,利用概率分配法对新建或改建路网的转移交通量和诱增交通量进行预测,形成基于路网路段交通量调查资料的趋势增长———概率分配路网交通量预测方法。该方法继承了个别推算法的优点又摈弃了总量控制法的缺点,可操作性强,适用于西部地区的路网。     

三车道高速公路隧道出口与互通式立交最小间距研究

隧道和互通式立交作为高速公路的重要构筑物,其科学合理的间距直接影响高速公路路线走向和运营安全。通过界定高速公路隧道出口与互通式立交最小间距的定义并分析隧道出口与互通式立交间距过近路段的交通事故特点,探讨影响高速公路隧道出口与互通式立交最小间距的因素。基于车道变换行为,给出3车道高速公路隧道出口与互通式立交最小间距计算模型,并提出条件受限情况下的最小间距推荐值及安全保障对策。     

曹妃甸新区交通需求预测模型的思考

对于没有基础的交通量和经济社会发展状况等方面数据的未开发区域以及没有系统科学的交通量调查数据的曾经偏远落后的地区,很难用经典的交通需求预测模型来预测其远景年的交通量,可以考虑采用土地利用回归模型对该地区进行交通需求预测。     

基于交通环境承载力的公路网交通量预测

提出将交通环境承载力相关理论应用到公路网交通量预测中,提出基于交通环境承载力的公路网交通量预测模型。从环境系统污染物的输入输出模型出发,构建基于大气污染承载力的公路网交通量预测数学模型,实现基于大气环境的交通量控制目标,为交通规划部门制定可持续的交通发展规模提供科学决策依据。