基于可拓理论的高速公路事故动态预警方法

高速公路交通事故动态预警是预防交通事故发生的有效途径.通过高速公路交通事故致因机理分析和危险源分析,构建动态预警指标体系,并确定各项预警指标的警限区间.基于可拓学理论,将预警等级、评判指标和指标限值结合成物元,通过物元表述关系式建立预警等级确定的物元模型,计算关联函数矩阵,以及基于层次分析法确定权重的各等级关联度,判断交通事故发生风险的预警等级,以达到事故预控的目的.     

高速公路路网运行指数评估模型应用研究

由于高速公路路网交通流量分布不均衡,往往会造成部分节点或区域拥堵,而量化评估路网运行状态能快速确定交通拥堵位置。提出了一种基于波动率和机器学习的路网运行指数评估模型:首先选取合适的机器学习算法确定路网各节点的基准值;然后运用波动率理论构建各节点的运行指数评估模型;之后利用广东省高速公路若干节点路段的真实数据对模型进行了验证,并与阈值进行对比。研究结果表明:本文提出的路网运行指数评估模型能在各类场景下及时准确地定位交通拥堵节点,为缓解交通拥堵问题提供一定的参考意义。     

智能车载交通信息系统及其动态传播效果分析

为解决集中式道路交通信息系统存在的系统建设资金投入大、建设周期长、数据处理过于集中、应对严重突发灾害能力不足等相关问题,论文对基于车车通信方式的分布式交通信息系统进行了深入研究,改善和构建了基于VANET实现路网交通拥堵信息自主采集与动态传播功能的新型交通信息系统(IVTIS)模式及相关模型,进而通过交通仿真软件Vissim的二次开发,对交通拥堵信息自主采集、融合、传播及路网拥堵信息自动生成与动态更新模型等,进行了不同车流量及信息发布间隔情形下交通拥堵信息传播效果的综合仿真.通过对路网交通拥堵信息的车辆接收率、最短传播时间及最大传播速率等评价指标的综合分析与比较评价,结果显示IVTIS系统模式及相关模型基本合理,其在路网拥堵信息的自主采集、动态传播及其路网覆盖效果方面显示出较好的整体效果.      

城市路网交通流元胞自动机模型研究

研究城市路网交通流的动态特性,揭示交通拥堵、环境污染和交通事故的产生原因和规律,能为城市交通问题的解决提供理论依据.元胞自动机模型是研究城市路网交通流动态特性的一个有效工具,能够再现许多重要的交通流特征.从路段模型、交叉口模型和路网模型3个方面总结和评述了国内外各种典型交通流元胞自动机模型.在现有模型的基础上,通过对车辆起讫点分布、路径选择行为、双向通行多车道路段车辆换道规则、不同控制交叉口的车辆更新规则以及网络拓扑结构等方面进行改进,可以提高元胞自动机模型在城市路网交通流仿真中的真实性.     

高速公路车辆典型交通违法行为危险度分级预警方法

高速公路不文明驾驶行为及交通违法行为的频发严重影响了高速公路交通流运行的安全与效率.基于采集的高速公路交通安全相关数据,对高速公路典型交通违法行为的危险度的分级预警方法进行了研究.针对高速公路的交通事故数据,以从恶劣天气、道路线形、违法类型的角度分析了道路交通事故与各类因素的相关性,在此基础上确定进行分级预警的影响因素.综合考虑在气象条件、交通状况、道路线形及各类违法行为,提出了层次分析与模糊评价相结合的方法,建立了针对高速公路违法行为危险性的分级预警模型,并用实际案例数据对模型的适用性进行了验证.结果显示,模型具有良好的适用性,所建立的分级预警模型可以为高速公路的主动交通预警及管理提供参考与支撑.      

道路交叉口不同相序下车辆碰撞风险模型研究

道路交叉口具有车辆冲突交织、碰撞风险加剧的交通安全复杂性的特点,而道路信号交叉口中的相序设计是制约降低车辆碰撞风险、提高交叉口安全性的主要瓶颈。文中针对上述问题,以道路交叉口车辆轨迹的不同冲突点和碰撞风险概率作为切入点,提出了不同相序下左转车与直行车不同驾驶行为的碰撞风险模型。根据运动学理论考虑车辆运行特性,运用条件概率的思想求出碰撞概率来表征车辆碰撞风险,从安全的本质出发提出了碰撞风险的表述方法,建立密度函数模型,从而建立基于概率计算的动态碰撞风险模型,通过VISSIM微观仿真软件仿真车辆的运行场景,利用仿真输出的运行数据计算风险值。研究结果表明,根据碰撞风险估计值变化规律可以确定不同相序下不同驾驶行为的碰撞风险预警阈值,而且能较好地反映实际交通安全状况,比较两种相序预警阈值的大小,还可以为信号交叉口相序设计提供定量依据。     

基于改进贝叶斯网络模型的高速公路交通设施风险评估

交通设施对高速公路交通安全起着关键作用,对交通设施进行风险评估是预防交通事故的有效方法之一.为实现对高速公路交通设施风险的评估,分析了交通设施对交通安全的影响机理.通过因子分析法提取了各作用节点和作用网络,根据网络中各节点之间的关系,结合条件概率知识对贝叶斯公式进行了变形与推导,舍去无关变量和无影响常量,构建基于改进贝叶斯网络的高速公路交通设施风险评估模型.用高速公路历史事故数据对模型概率参数进行标定和校准之后,可将高速公路交通设施现状调查结果带入模型进行风险评估.模型计算得到的 值越小,高速公路交通设施风险越大.采用珲乌高速公路实地调查数据,带入模型分析发现,值小于0.5时,事故数相对较高,设施风险较大;值大于0.5时,设施风险较小.      

基于一致性的新能源汽车安全预警方法研究

动力电池系统是影响新能源汽车运行安全的主要因素之一。为实现新能源汽车实时安全风险预警,以海量新能源汽车动力电池系统实车运行数据为研究对象,构建了多维度、多层次的新能源汽车安全风险预警模型和综合分析方法。在此基础上,建立了“值率模”安全风险预警体系。基于典型事故案例分析,结果表明“值率模”预警体系可以有效识别并定位新能源汽车动力电池系统的安全风险。     

山区公路无控平交口实时交通冲突风险预警系统设计及效果评估

为解决我国大规模山区公路无控平交口交通事故预防的诸多难点和症结,设计研发了一款山区公路无控平交口实时交通冲突风险预警系统,包括路侧一体化智能预警单元和中心远程管理系统软件。当路口存在冲突风险时,系统采用图形、文字和灯光的多模态LED板,向驾驶员一体化发布交通冲突风险预警信息和动态路况信息。现场安装测试结果表明：(1)在5种冲突风险场景下,预警策略显示正确率为100%;(2)当无车辆冲突、主路仅显示提示信号时,约60%的车辆有刹车减速行为;当路口车辆存在交通冲突,主路发布冲突警示信号时,80%左右车辆会减速;(3)70～85 km/h车速范围内的车辆占比从60%下降到45%,85%车速从示范前的81.4 km/h下降为78.1 km/h。     

基于收费数据的交通运行参数估计方法

为更精准利用收费OD数据获取路网时空交通运行参数,提出一种机器学习预测服务区驶入与收费OD数据增量迭代相结合的计算交通运行状态的方法.首先利用机器学习方法开展服务区驶入预测,通过调查获取23 515份问卷数据,利用随机森林模型、支持向量机、朴素贝叶斯模型3种机器学习方法开展训练和预测精度敏感性分析,结果表明进入服务区最...     

基于贝叶斯网络的高速公路突发事件态势评估研究

为了提高高速公路应急管理能力,提升高速公路应急效率,从突发事件演化机理着手,基于贝叶斯网络构建了高速公路交通突发事件应急处置的态势评估模型,用于推理学习不同情况下的交通事故概率。评估模型首先确立了高速公路交通突发事件贝叶斯网络总体工作流程,将贝叶斯网络节点设置为高速公路突发事件的影响因素,贝叶斯网络结构根据各节点,即各影响因素之间的相互关系进行构建。其次,根据交通事故数据和专家知识对网络中每个节点进行条件概率赋值,再在条件概率的基础上根据现场初步事故信息运用联合树推理算法将贝叶斯网络转化为联合树,通过定义在联合树上的消息传递过程,计算后验概率;最后,在条件概率的基础上进行推理,建立评估模型实现对高速公路突发事件态势评估。实例分析随机抽取50次高速公路交通突发事件数据用于贝叶斯网络,通过软件Ge Nie2.2,以事故车辆类型,事故车辆数量,得到事故信息的时间,事发时天气及事发时段为证据信息,推理得出高速公路突发事件概率,预测结果表明基于贝叶斯网络的高速公路交通突发事件应急处置态势评估模型具有较高的准确性。     

基于贝叶斯网络的城市平面交叉口交通事故分析

应用贝叶斯网络对城市平面交叉口交通事故进行了分析。以3 584起交通事故数据为分析依据,基于专家知识和数据融合方法建立了城市平面交叉口交通事故分析的贝叶斯网络结构,利用服从Drichlet分布的贝叶斯方法对贝叶斯网络进行了参数学习。结合网络模型,应用联合树引擎算法推断了在车辆类型、交叉口类型、交叉口控制方式和交通参与者等因素的影响下平面交叉口交通事故类型的变化。研究结果表明,在城市平面交叉口中,由自行车导致的正面碰撞事故的概率最大,为22.83%,由于交通参与者转向不当引起的侧面碰撞的概率为23.44%,同时也易导致刮擦事故的发生;交通参与者的感知判断失误导致尾随碰撞事故的概率为23.62%。     

基于贝叶斯网络的高速公路预警系统研究

贝叶斯网络能够对不完全、不精确或不确定的知识或信息做出有效的推理,已成为目前不确定知识表达和推理领域最有效的模型之一。为了有效减少交通拥挤、预防交通事故,建立了基于贝叶斯网络的高速公路预警系统。该系统可以根据已知的交通信息、天气以及时段等信息判断道路交通状况,对高速公路交通事件进行有效的预警。     

大数据驱动的新能源汽车多维度安全预警建模方法研究

新能源汽车安全已是一个非常严峻的现实问题,直接影响到产业的未来与发展。综合阐述了基于大数据驱动的安全预警技术建模的方法学问题。从多个层次、多个维度讨论了安全预警的技术方法,重点分析提出了基于系统稳定性、相关性、一致性等累计风险模型与事故特征匹配追踪两大类模型。介绍稳态概率计算方法、累计风险计算方法、风险曲线识别方法。介绍了基于中心距、能量一致性的累计风险模型与应用情况,最后介绍一类全新的模式匹配识别模型:事故特征匹配追踪模型。总结提出了从微观定义安全、宏观预警安全、智能完善安全、数据保障安全一个比较完整的安全预警体系与方法。     

交通规划中的动态路网及其模型研究

用传统的路网模型表现动态演变中的路网,存在数据冗余过大和无法揭示动态性的缺点.为此,改进了传统的路网模型,使得路网的拓扑结构与数据物理上相分离、逻辑上相结合.提出了动态路网的概念,研究了其特征,在改进后的传统路网模型基础上建立了动态路网模型,并对模型的应用进行了实例分析.该模型用方案树与邻接表描述动态路网的拓扑结构,用数据库存储路网数据,达到了尽可能减少数据冗余度并有效揭示动态性的目的.动态路网模型对于交通规划中的路网模型优化具有重要的意义,有进一步研究和应用的价值.     

交叉口左转与直行车辆动态碰撞风险估计模型

为改善交叉口安全状况,提高整个交叉口的交通安全水平,对交叉口碰撞类型之一的左转与直行车辆动态碰撞风险估计模型及警告阈值进行了研究。分析了交叉口左转与直行车辆的运行过程并基于风险内涵,提出了左转与直行车辆的动态碰撞风险估计模型;运用Vissim微观交通仿真软件仿真输出的车辆运行数据计算碰撞风险估计值。仿真结果表明,根据碰撞风险估计值变化规律可以确定出左转与直行车辆的碰撞预警阈值。     

分布式大型车辆防撞预警系统设计与实现

大型车辆的交通事故已经成为社会关注的热点问题,减少碰撞风险是交通安全研究的重要内容。根据大型车辆前向碰撞预警、后方碰撞预警和侧向防撞预警的要求,设计了一种全方位防撞预警系统。系统以分布式信息采集、处理和报警平台为基础,通过基于安全距离的算法实现分级预警。实车预警实验表明该系统能够根据安全等级准确地给出报警信息。     

北京道路交通拥堵原因及对策分析

分析了当前引发北京市区交通拥堵的主要原因,并提出了相应对策,即应从提高全市整体路网循环通行能力入手,克服阻碍交通正常运行的不利因素,促进交通良性循环,使现有路网应有功能充分发挥,以缓解交通拥堵。     

高速公路项目运营风险模糊综合预警

在构建高速公路项目运营综合预警模型的基础上,以TS高速公路项目为背景进行数据调查,对高速公路项目运营自然风险、经济风险、行为风险的各风险因素进行组合分析,对高速公路项目运营风险实行综合预警,为高速公路项目运营提供决策参考。     

基于点、线、面层次的公路网交通运行状态评价

由于公路网是由点成线、由线成面的统一体,为了更准确地分析和改善公路网运行状态,加强公路节点、路段、路网评价之间的联系,便于确定交通拥堵产生根由并有效采取措施,建立了一种基于点、线、面层次的公路网交通运行状态的综合评价方法。在基本单元划分和指标选取方面,以交叉口、互通式立交、收费站和基本路段作为基本单元,结合交通流理论,综合考虑各基本单元的特点,分别选取对应的评价指标,以极小型指标评价法为基本原理,构建基本单元交通综合运行指数评价模型,并确定相应的分级阈值。在交通运行状态评价方面,依托专家经验的主成分分析与客观的交通量统计调查相结合的方法确定各基本评价单元的权重向量,从而构建路段运行评价模型并给出评价分级阈值,再以各等级道路拥堵程度和路网客、货运量,分别构建路网赋权矩阵或向量,从而获得路网交通综合运行指数模型并确定评价分级阈值。最后结合算例说明该评价方法的具体操作过程,通过获取的各项基本数据,从点层过渡至线层再至面层,依次计算各层交通运行指数,确定各基本单元、路段、路网分别对应的交通运行状态。研究结果表明：不同层面之间的交通运行状态存在一定的联系,不同节点和基本路段处的运行指数差异较大,路线运行指数差别也较大,从而影响路网最终的运行状态,因此,可以通过逐级评价确定交通拥堵症结所在,有针对性地采取相关改善措施。