城市道路交叉口机非冲突概率研究

交叉口机非冲突主要由交叉口内非机动车的数目决定,当交叉口内部非机动车数目小于该阈值时,可以认为无机非冲突发生;当交叉口内部非机动车数目大于该阈值时,机非冲突概率就会急剧增加。     

信号交叉口直行非机动车膨胀特性分析与风险评估

随着信号交叉口的非机动车流量激增,非机动车通过交叉口时的膨胀特性也进一步凸显。针对该现象所带来的冲突问题,在分析非机动车膨胀特性的基础上,提出信号交叉口直行非机动车冲突风险实时评估方法。选取天津市4个典型城市交叉口,通过视频分析软件,获取非机动车的行驶行为数据,分析膨胀特性下直行非机动车行驶行为特征。在此基础上,通过K-means聚类分析将直行非机动车的行驶区域划分为释放区、膨胀区和汇入区这3个区域。构建以直行非机动车不同行驶区域为一级指标,不同区域内的行驶行为特征为二级指标的信号交叉口直行非机动车冲突风险评价体系,提出基于改进熵权法的非机动车冲突风险熵计算方法。以天津市围堤道交叉口为例进行风险评估,结果表明,其冲突风险主要集中于车辆超车与并行行为频发的地带,风险点变化和分布与车辆膨胀过程中风险变化趋势一致,可以为信号交叉口非机动车冲突风险研究提供一定的参考。     

混合交通交叉口混行程度分析与分类方法

大多数发展中城市的道路交通都具有机非混合交通特点,但不同城市或同一城市不同区域的机非混行程度不尽相同,不同的混行程度对交通组织方法与管控方案的要求也不尽一致.本文主要研究城市道路平面交叉口混合交通环境的识别以及基于这种识别的混合交通交叉口分类方法.首先根据混合交通环境下与纯机动交通环境下车辆通过交叉口所用时间的差异,确定交叉口范围内非机动车与行人对机动车干扰的差异,然后在此基础上实现对不同混行程度的定量描述.研究表明,机动车所受到的干扰总体上随行人与非机动车流量的增长而增强,但当行人与非机动车流量达到一定水平后,机动车所受干扰将趋于稳定;对于不同交叉口来说,车辆所受干扰的差异比较明显.最后,介绍了依据混行程度(干扰差异)对混合交通交叉口进行分类的方法.以北京市道路交叉口实际运行数据为基础,利用该方法得出北京市道路交叉口一种新的分类方案建议.     

基于驾驶人行为选择的交叉口混合交通流建模与分析

针对信号交叉口混合交通流机动车和非机动车冲突问题,采用元胞自动机模型建立交叉口处混合交通流模型。该模型将驾驶人行为选择引入演化规则,包括决策点规则和启动点规则。利用Matlab软件进行仿真,结果表明:首先,模型能够描述右转机动车和直行非机动车交通冲突的相互关系;其次,当非机动车到达率增加时,机动车饱和流量和临界到达率分别下降的百分比为80%和12%;最后,改变决策点和启动点驾驶行为概率对改变机动车流量效果明显。     

信号控制平面交叉口非机动车交通安全分析

运用统计方法研究非机动车与机动车的交通冲突,分析了非机动车在信号控制道路平面交叉口的交通安全.研究表明,非机动车交通流率的增加将导致非机动车和机动车交通冲突的增加.对于机动车车头时距和非机动车及机动车的行驶速度而言,存在一个非机动车和机动车交通冲突的高发区域;而在该区域的左右两侧,交通冲突趋于减少.最后,针对非机动车交通安全的内在机理提出5项改善措施.     

信号交叉口机非交通冲突安全评估

针对机非冲突多角度、强随机性等特征,建立了机动车"安全制动区"模型,采集机动车和非机动车轨迹,提出了基于安全制动区的机非冲突判别方法.基于距离碰撞时间和冲突速度两参数,提出一种新的机非冲突严重程度分析方法.以长沙市4个信号控制交叉口为例,采集机非冲突和相关交通运行参数,探讨了机非冲突次数和交叉口安全风险程度的影响因素.研究结果表明:基于安全制动区的机非冲突判别方法能适应中国城市交叉口混合交通流特征,机动车和非机动车流量是影响机非冲突数量的主要因素,交叉口面积、车道数、交通流量是影响交叉口安全风险程度的主要因素.     

大规模环形交叉口的慢行交通解决方案

为优化武汉光谷广场环形交叉口的慢行交通,对光谷广场综合体改造项目的优化方案进行分析。以城市大规模市政设施建设为契机,结合城市轨道交通线路和市政隧道的建设,对该交叉口的慢行交通进行了多层立体的交通设计。结果显示,光谷广场综合体的改造缩短了该环形交叉口的行人过街距离和过街时间,避免了该交叉口的机非混行,但是增加了非机动车的绕行距离,且局部存在人非冲突节点,需要通过一定的管理措施来规范慢行交通行为。     

设置非机动车等候区的信号交叉口交通流模型

城市机非混行交叉口的管理与控制是交通管理的重要内容.针对信号交叉口设置非机动车等候区的交通组织方式,建立了交叉口元胞自动机模型.对机动车流采用基于经典 NaSch(NS)的改进多车道元胞自动机模型,建立了交叉口换道规则,增加主动减速规则;对非机动车流采用具有侧向运动的扩展多值 CA模型.研究了设置等候区的车流状态特性,以及非机动车密度和等候区纵向长度对信号交叉口的影响.研究结果表明：设置等候区能在一定程度上提高交叉口的通行能力,但长度并非越长越好,当长度过长时在一定条件下会增大对机动车流的阻滞,总体上等候区是一种值得借鉴的方式;非机动车密度对机动车流的基本图具有显著影响.     

设置非机动车等候区的信号交叉口交通流模型

城市机非混行交叉口的管理与控制是交通管理的重要内容.针对信号交叉口设置非机动车等候区的交通组织方式，建立了交叉口元胞自动机模型.对机动车流采用基于经典 NaSch(NS)的改进多车道元胞自动机模型，建立了交叉口换道规则，增加主动减速规则；对非机动车流采用具有侧向运动的扩展多值 CA模型.研究了设置等候区的车流状态特性，以及非机动车密度和等候区纵向长度对信号交叉口的影响.研究结果表明：设置等候区能在一定程度上提高交叉口的通行能力，但长度并非越长越好，当长度过长时在一定条件下会增大对机动车流的阻滞，总体上等候区是一种值得借鉴的方式；非机动车密度对机动车流的基本图具有显著影响.     

交叉口右转机非交通组织方案探讨

自行车交通至今仍是中国大部分城市的主要交通方式之一,但由于机非混行又导致了严重的交通拥堵及交通效率的下降,如何渠化好交叉口的机非分流问题成为研究的难点。通过便携式摄像机拍摄和交通调查,采用定性与定量相结合的手段,详细比较接近平交口路段的2种右转机动车和非机动车交通组织方案的优缺点,通过冲突区域位置、冲突点的数量、冲突类型的分析和通行能力、安全性的分析等,给出2种方案的优缺点和不同适用条件。     

机非隔离带非机动车景观式停车设计

在国家政策的引导和国内交通环境的压力下未来非机动车数量将会进一步增长,然而与之相配套的基础停车设施研究却较为落后.结合城市集约化的用地特征以及现非机动车停车设施服务现状,提出了一种新的机非隔离带非机动车景观式停车设计方案.主张以科学性、生态性、地域性与现代性为原则,在保持停车基本功能的基础上,将机非隔离带非机动车停车设计衍生为城市公共景观的一部分,并根据这一设计目的,进行了概念化设计.     

重型车辆撞击下桥墩碰撞力简化模型

为了探究钢筋混凝土桥墩在重型车辆撞击下的安全性能, 建立了重型车辆-桥墩碰撞精细有限元模型, 研究了撞击速度、桥墩直径、上部结构边界条件和货物高度对桥墩破坏模式和内力分布的影响; 分析了不同工况下的车辆碰撞力特征, 并基于车辆初始动能耗散特点提出了碰撞力简化模型。分析结果表明: 重型车辆碰撞过程可以分为保险杠、发动机和货物撞击桥墩3个阶段, 碰撞力在前2个阶段主要集中在0.9 m高度处, 而在第3个阶段主要分布在2.7 m高度处; 在重型车辆撞击下, 不仅桥墩端部会出现严重损伤, 碰撞部位附近也可能发生严重的局部冲剪破坏; 由于忽略了碰撞荷载的动力效应和车辆与桥墩的耦合作用, 采用《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中建议的等效静力设计方法难以获得桥墩的实际撞击响应; 撞击速度对桥墩内力和碰撞力的影响最显著, 货物高度的不同会改变碰撞力的空间分布, 但不会影响桥墩的最大内力响应; 重型车辆的初始动能存在6.5 MJ的阈值, 当初始动能小于该阈值时, 车辆发动机和保险杠的碰撞作用对桥墩动力响应起主导作用, 反之, 后部货物的碰撞作用控制碰撞力峰值; 碰撞力简化模型和精细车辆模型预测所得桥墩最大内力响应的相对误差在8%以内, 且计算耗时从6~7 h缩短到4 min。      

单车道行人激进过街冲突和碰撞事故机理分析

利用交通冲突技术,研究了单车道行人激进过街时与机动车之间的碰撞事故机理;以此为基础建立了单车道人-车冲突和碰撞事故概率模型。然后采用贝叶斯全概率公式求出具体的概率值。计算结果表明行人激进过街方式交通违规行为是人-车冲突和事故的主要原因之一;车流量、瞬时车速、驾驶员反应时间也是事故发生的重要因素。这些研究成果将不仅为交叉口和路段行人交通安全管制措施的合理实施提供依据,也为预防人-车事故发生的车载智能交通系统开发和行人过街安全仿真模拟提供了解决思路。     

夜间复杂交通场景中的车辆检测和跟踪

为提高夜间车辆视频检测和跟踪的准确率,提出一种夜间车辆检测和跟踪算 法.本算法通过亮斑分割和连通组件匹配来检测和定位车辆前灯,并利用区域跟踪算法对 前灯进行跟踪以提高检测准确率.考虑到夜间行车时车辆前灯的显著特征,通过改进Otsu 方法以自适应地分割明亮区域,并根据前灯的几何形状、尺寸及位置信息滤除非车灯部 分的车辆信息.然后利用前灯的对称性进行前灯的配对和归类;最后采用区域跟踪算法对 前灯进行定位和跟踪.实验结果表明,本算法车辆检测平均准确率大于97%,处理速度比 已有方法提高15.8%以上.     

轻型货车前纵梁碰撞吸能特性分析

为分析某轻型货车前纵梁碰撞吸能特性,以碰撞理论为基础,运用CATIA软件建立前纵梁有限元分析模型,进行ANSYS/LS-DYNA模拟仿真。结果表明:车架前纵梁在碰撞中的变形吸收了大部分的能量,车架的最大变形位于纵梁的变截面处;纵梁的初速度为13.5 m/s,货车整备质量2.5 t条件下,碰撞发生2 ms后由于材料的塑性变形而产生峰值减速度,随后材料变形失效;车架前纵梁吸能特性与减速度相似,位于碰撞发生2 ms时出现吸能峰值。     

高速公路跨线桥防撞护栏碰撞试验条件及评价标准研究

基于中国交通规范、高速公路跨线桥交通事故的特征及高速公路跨线桥现有的安全问题,提出适合高速公路跨线桥的碰撞试验条件和评价标准.探讨了碰撞等级、碰撞车型、碰撞车辆的质量、碰撞速度及碰撞角度等试验条件的确定.根据跨线桥交通事故的特征和车辆乘员安全等要求,提出相关碰撞试验的评价标准,为开发跨线桥护栏和实车碰撞试验提供参考.     

基于行车安全场模型的交叉口车辆控制算法

为了提高网联环境无信号交叉口自动驾驶车辆的行车安全与通行效率问题,首先,建立无信号交叉口的行车安全场模型,构建包括车辆动力性能、制动性能以及通行交叉口所有车辆行车风险的目标函数,并设定相应的约束条件;然后,采用模型预测控制方法优化驶向交叉口车辆的行车策略;最后,基于VISSIM、MATLAB和NS3构建联合仿真试验平台,分别以车辆碰撞冲突类型、行车风险改善和道路拥堵程度验证并分析算法性能. 试验结果表明:在车流量和流量容积比大于1.0时,相比于传统的感应控制系统,本文提出的算法在延误时间、行程时间、冲突数目和通行能力的收益率分别大于90%、10%、10%和5%;在通信延迟低于100 ms,数据丢包在35%内,仍能够保证交叉口内车辆的通行效率.      

基于车辆轨迹的信号交叉口机非冲突判别

选取长沙市中心区4个典型信号交叉口,利用视频轨迹追踪软件,提取右转机动车与直行非机动车的冲突交通流轨迹数据。以减速、换道等避险行为与可能发生碰撞(距离碰撞点时间小于2 s)为依据,采集机非冲突样本;选择距离碰撞最大时间(MTTC)和冲突时间差(TDTC)作为评价指标,提出一种基于交通流运行轨迹的改进型TTC(Time to Collision)法的机非冲突判别方法。选择某实例交叉口,分别采用TTC法、改进型TTC法和后侵入时间(PET)法,评估得到右转机动车与直行非机动车的冲突数,分别为7,24,22次。结果表明,传统的TTC法低估了交叉口的机非冲突水平,改进型TTC法的判别准确率提高了2.14倍,证明了方法的可行性。     

乘用车谱聚类FCAS/PCW风险等级分类算法研究

从实车道路测试数据库中提取紧急制动事件的减速度曲线,基于模糊谱聚类分析研发了在线风险等级分类的避碰算法(FCAS/PCW),并进行Euro-NCAP 2020测试场景下的仿真测试,结果表明:在前车静止、前车低速行驶、前车紧急制动等场景下,试验车以20~80 km·h-1的速度行驶,运用文中算法均能成功避碰,且制动时机更合理,两车最终相对距离为2~12 m,有效减少了对驾驶员正常驾驶的干扰。