道路车间时距分布探讨

在合理分析交通流现象基础上 ,针对车间时距分布特性 ,应用γ分布函数建立适用广泛的车间时距分布模型 ,并利用矩法对其参数进行无偏估计 ,然后 ,讨论模型的几种特殊情况 .最后结合高速公路实际的车间时距观测资料验证该模型的有效性 ,可为交叉口设计、控制及道路通行能力分析提高更为可靠的依据 .     

车头时距分布模型研究

车头时距分布及其计算机模拟实现对于交通流模拟系统的仿真能力具有决定性的意义。本文讨论了常见的车头时距分布模型，并给出了模型参数估计方法，在此基础上对不同模型的选择问题进行了探讨。     

车头时距混合分布模型

为描述车头时距分布特性,基于二分车头时距的基本思想,将行驶车辆状态分为跟驰状态和自由流状态,在分析其运行特征的基础上,建立了能同时描述这两类状态对应的车头时距分布特性的混合分布模型.应用实测数据,通过EM(expectation maximization)算法确定模型的相关参数,并结合参数取值分析了路段上、下游和不同车道内车辆行驶统计特征的差异性,最后,进行了实例验证.研究结果表明:混合分布模型在实验路段各处均可通过卡方检验;与负指数分布、爱尔朗分布和M3分布相比,混合分布模型对车头时距分布情况的拟合精度平均提高10%以上,且对快速路入口匝道通行能力的计算结果与实测值较为接近.     

城市信号交叉口左转车流车头时距分布特征研究

针对长沙市典型信号交叉口芙蓉中路-人民中路,分别在饱和状态和复合状态下对高峰与非高峰两个时段左转车流的车头时距分布进行特性分析。交叉口实测数据验算表明,我国现行规范CJJ37和美国规范HCM2010等常用方法对左转车流饱和车头时距预测结果均偏大较多,采用4种传统的车头时距分布模型和SPSS中的9大基本曲线模型的拟合效果均不理想。采用分段函数分别建立了饱和状态和复合状态下的统一模型,通过调整模型中的标定系数和增长系数,即可分别得到高峰时段和非高峰时段的车头时距分布特征。实测数据检验分析表明:饱和状态和复合状态的车头时距分布都存在2.000～2.500 s内集中程度最高且超过27%,集中在1.500～2.500 s内超过50%的现象;非高峰时段车头时距分布集中程度低于高峰时段,且倾向于集中在较小的车头时距上;目前常用方法对车头时距平均值的预测误差通常都超过16%,文中模型误差则低于4%,与传统模型相比能较好地拟合车头时距的实际分布形态,拟合效果更为理想。     

车头时距分布模型及其在山区双车道公路的应用

车头时距是交通流理论中的一个重要概念,是交通流的重要特性之一．国内外对车头时距的分布进行了大量的实地观测,并在概率统计的基础上建立了车头时距的分布模型．本文对各种车头时距分布模型在交通流理论中的应用进行了详细的阐述,并讨论了各种模型的适用范围．然后,对山区双车道公路实测的车头时距数据进行了拟合,得出了在小交通流量(小于500veh／h)时车头时距符合移位负指数分布;阻车时产生的交通流量(大于600veh／h)时车头时距符合对数正态分布,该结果能为进一步研究山区双车道公路通行能力奠定基础．     

高速公路施工作业区前的车辆合流模型研究

提出基于车头时距分布的合流区段长度计算模型,并对合流模型中的车头时距分布公式的选用以及司机可接受的安全插车间隙进行了讨论和分析。并根据不同的司机可接受的安全插车间隙设计出了不同的合流模型验证方案．用以验证合流模型的实用性。结果表明,插车间隙为3s时,道路的通行能力、司乘人员舒适度、车流、加速度以及车流稳态等方面均能达到最优。     

无信号交叉口通行能力

以可接受间隙理论为基础，利用概率分析方法，对由多种车型组成的混合车流进行了分析，在无控交叉口主路车流车头时距服从二阶Erlang分布条件下，建立了支路多车型混合车流的通行能力模型，发展了无控交叉口的混合车流通行能力理论，通过实例分析，并与其他模型比较，本模型计算结果更接近实际情况，相对误差只有16．6％。     

基于分类车头时距的城市道路大型车影响分析

为量化大型车对城市道路交通运行的影响，提出基于大量车牌识别(License Plate Recognition, LPR)数据研究路段、交叉口左转、交叉口直行这3类车头时距，分析大型车影响的方 法。首先，将LPR数据按采集位置划分，提出差异化数据预处理流程，得到用于考察不同车道条 件下4类过车组合的车头时距集合；然后，以高斯混合模型(Gaussian Mixed Model, GMM)、对数正 态混合模型及高斯/对数正态混合模型这3类共13个子模型分别对上述所有集合建模，以最大期 望算法求解参数；之后，以Kolmogorov-Smirnov检验排除不满足要求的模型，综合赤池信息准则 与最小描述长度准则对剩余模型择优；最后，基于最优模型参数定量评价大型车对不同类型车道 的影响。以某城市区域多个卡口与电子警察设备采集的大量LPR数据验证方法有效性。结果表 明：路段与交叉口、交叉口各功能车道的车头时距不符合同一分布，宜区分建模；3个密度分支的 GMM拟合各类车头时距集合均有最佳表现，其他模型在不同阶段体现出不适应性；各种车道条 件下，大型车对相关过车组合的车头时距均值及标准差均有不同程度的影响，且该影响按照路 段、交叉口左转、交叉口直行的顺序依次递减。拟合结果可供大型车影响评价借鉴。     

高速公路上匝道合流区通行能力经验模型

研究了合流区外测车道不同位置车头时距、交通量的变化规律，分析了高速公路上匝道合流区的通行能力，运用回归技术和统计方法，建立了主路外侧车道交通量的实测经验模型，总结出车头时距的实测经验分布为变阶数的Erlang分布。运用间隙接受理论分析了匝道车辆在高速公路合流区汇入主路的运行状态，最终建立高速公路上匝道合流区的通行能力模型，它是主路交通量、匝道交通量、匝道车辆临界间隙、随车时距及加速车道长度的函数。结果表明计算值与理论值基本吻合，该模型是可行的。     

汽车部（分）队成建制行进时车间距的确定

针对汽车追尾事故发生率高的现象,通过分析汽车行进时安全距离的影响因素,提出了以车速确定安全车距的理论计算方法,建立了安全距离的计算模型,从而确定了汽车部（分）队成建制行进时不同车速下的最少车间距,为行车安全提供参考。     

不同到达分布下双泊位快速公交车站使用效率仿真研究

通过VISSIM仿真软件,建立不同车头时距分布的双泊位快速公交车站仿真模型,构建车站泊位使用率的评价体系及相关仿真实验方法,通过仿真实验,可以分析不同车距时距分布对于双泊位快速公交车站不同泊位使用率的影响,对实践工作具有指导意义。     

微观交通仿真模型建模及应用

将爱尔朗车头时距分布模型和基于期望车头时距的跟驰模型引入微观交通仿真,在VC++环境下实现模型程序开发.在对典型路口实地交通调查基础上,进行仿真应用研究.同时,对变周期信号控制策略进行了初步研究,通过仿真分析表明,由于变周期信号配时模拟了实际交叉口的感应式信号控制,仿真结果更加优化.利用实时视景仿真软件Vega实现了交通流仿真的三维可视化,能够实时动态的显示仿真过程.     

公交乘客等车时间分布的估算方法研究

针对高频公交服务,以给定车头时距作为已知条件,作者研究了乘客等车时间分布的估算方法,该方法为评价公交服务可靠性奠定基础。依据乘客等车时间分布的定义,通过分析乘客等车时间概率密度,得到了以车头时距为自变量的乘客等车时间概率密度曲线,并以此为基础推导出乘客等车时间分布的一种估算方法。通过分析单车头时距内的乘客等车时间分布以及对应的载客量比例,推导出乘客等车时间分布的另一种估算方法。作者介绍了两种估算方法的应用方法,并以一个实例进行说明。两种估算方法的计算结果相差很小,用户可根据自己的需求选择合适的方法。     

对角匝道设置的交通量条件

为了得到设置对角匝道时须满足的交通量条件,分析了合流区主路外车道的车头时距分布,利用间隙接受理论和分段积分法,建立了对角匝道驶入主路的适应交通量模型。然后考虑驶入对角匝道的右转交通量及其车头时距分布,利用间隙接受理论,建立了驶入对角匝道的左转车流的适应交通量模型,并得到了驶入对角匝道的左右转车流的约束条件。分析结果表明:对角匝道设置的交通量条件与主路交通量、匝道交通量、加速车道长度、合流区外侧车道车头时距的区间分布状况、汇合车辆的临界间隙和随车时距以及驶入对角匝道的左右转交通量有关。     

城市轨道交通客流空间分布模型

为定量分析轨道交通客流随线路距市中心距离增加的变化趋势,在分析路面使用性能衰变模型的基础上,建立了城市轨道交通客流空间分布模型.运用上海市和天津市轨道交通实际数据对模型进行了验证,结果表明:重要节点系数K取值越大,轨道交通重要节点站越重要,客流量越大;形状参数值β大于1时,客流变化趋势曲线呈反S形,小于1时呈凹形;城市规模参数α反映了轨道交通辐射范围,取值接近15 km的城市规模参数连线在上海市外环路附近,表明轨道交通客流主要集中在主城区内;预测客流随轨道交通车站距市中心距离变化的规律与实际情况相符.      

驾驶人“感知-决策-操控”行为模型

为准确模拟驾驶人跟车行为，提出基于隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model，HMM)的驾驶人“感知-决策-操控”行为模型。建立描述驾驶意愿的HMM模型，模拟驾驶人感知过程，获得期望的车间距；预测模块模拟驾驶人根据交通环境和自身生理、心理状态预测车辆未来轨迹，即决策过程；优化模块描述驾驶人为使预测的车辆轨迹跟踪上期望的车辆间距而采取的操控汽车的执行动作，即操控过程。上述3个模块的滚动过程实现了对驾驶人跟车行为的模拟。利用自然驾驶数据进行算例分析，结果表明，本文模型预测车间距平均误差仅为1.47%，证明了所建模型的有效性及准确性。本文为驾驶行为建模方法的理论研究和应用拓宽了思路。     

基于双Gamma分布的高速合流区通行能力分析

高速公路合流区为主线与匝道交汇处,是引起高速公路交通问题的主要瓶颈区域.为研究高速公路合流区处的通行能力,分析出通行能力的主要影响因素为车头时距,并将双Gamma分布概率密度函数与主线外侧车头时距相联系,得出其拟合性较强的概率曲线;利用积分的思想对合流区汇入量进行了模型确定,并以实测数据对其拟合效果进行验证,得到其合流区的最大汇入量,与实际汇入量进行对比,认为计算结果可信度高.     

大规模铁路运量分布研究

探讨了大规模铁路运量分布研究中的几个问题：分布模型的选择、数据的预处理及在对某些品类货物预测时稀疏矩阵的赋值等。分析及实际计算表明，改进后的增长系数模型和物理类比模型较适合于大规模铁路区域ＯＤ流分布预测；对预测运量数据进行数值分解和迭加，可以较好地处理计划性数据，从而提高预测精度；预先对大规模稀疏ＯＤ矩阵零元素赋微量值，从计算的角度看可行，但是也掩盖了局域网络的实际不平衡。     

基于复合分布的高架道路匝道入口处延误计算

分析了高架道路车流，入口匝道车流及其所构成的系统。指出复合分布是适合高架车流分布的一个理想模型，匝道上车辆插入架车流的过程形成一个排队系统。当匝 到达车流服从Ｐｏｓｓｉｏｎ分布时，利用排队论建立了车流具有复合分布的高架道路的匝道入口处交通延计算公式，并推出具体表达式。     

基于混合车流的公路无控交叉口行车延误模型

为了预测公路无信号控制交叉口次要车流的平均延误时间,建立了由多种车型构成的混合交通流的行车延误模型．在对无信号控制交叉口车辆延误的形成过程进行系统分析的基础上,以可接受间隙理论为基础,采用概率分析方法,对由多种车型组成的混合车流特性进行了分析,在无控交叉口主路车流车头时距服从二阶Erlang分布条件下,建立了支路多车型混合车流的行车延误模型．通过与实际观测的支路行车延误对比分析,模型计算结果与观测的延误值接近,表明该模型较为符合公路无信号控制交叉口的实际情况．