城市道路交叉口机动车与机动车冲突概率研究

以机动车流车头时距概率密度分布函数、临界间隙为主要参数建立机动车与机动车冲突概率模型,并在南京某交叉口进行了应用。结果表明,该方法适用于不同车头时距分布类型的机动车流。     

红灯倒计时对机动车微观驾驶行为的影响

红灯倒计时普遍应用在我国城市道路交叉口。红灯倒计时影响下的机动车驾驶行为对于交通安全至为重要。红灯倒计时对机动车微观驾驶行为的影响表现为三方面。首先,通过实地视频观测和驾驶模拟实验的方法采集交叉口驾驶行为相关参数,包括有红灯倒计时和无红灯倒计时的交叉口。其次,选取车辆速度、车头时距和驾驶人的反应时间为指标依次对比红灯倒计时影响下驾驶行为的差异。研究表明:红灯倒计时模式下车辆速度标准差显著(p=0.000)较小;红灯倒计时模式下前3辆车的车头时距比红灯模式小,后续车辆车头时距相近似;红灯倒计时对驾驶人的反应时间有离散作用,其反应时间均值显著(p=0.004)较小。最后从交通安全考虑,建议红灯倒计时的使用应配合2秒的交叉口全红信号。     

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在对北京市城市快速路实测单车数据分析的基础上,本文发现对数正态分布函数可以成功地对不同速度条件下的车头时距概率密度分布情况进行拟合．运用最小二乘法对该函数进行参数估计,得到不同速度条件下的期望车头时距值以及车头时距的平均值和标准差．结合实测车头时距分布特性,经过修正,发现城市快速路上期望车头时距随速度的变化趋势与高速公路上的测量结果一致,但在定量上却要远高于高速公路上的期望车头时距．最后利用平均车头时距和单车速度绘制出流量—密度和流量—速度关系图,并具体讨论了出入口匝道对外侧车道交通流特性的影响,定量标定了谐动流和自由流相位在不同断面条件下的速度区间．     

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。     

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了解信号交叉口下游车辆的车头时距分布特征是进行城市道路控制、通行能力计算、交通安全分析等的基础.利用NC200、MC5600对信号交叉口下游不同断面不同车道的车头时距进行调查.采用χ2检验法对信号交叉口下游车辆的车头时距分布进行拟合,得到高峰时段和平峰时段的不同断面、不同车道车头时距分布.研究结果表明:随着高峰时段向平峰时段过渡,以及车辆由交叉口向下游移动,车道的车头时距在移位负指数分布和M3分布之间进行过渡.     

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．     

不同交通流状态下的车头间距分布

采用实地调查方法,将车头时距经速度转化成车头间距,并利用实测流量进行饱和度的计算,进而对车头间距进行深入的研究,得出不同交通流状态下车头间距的分布特性．自由流阶段车头间距分布是属于负指数分布,稳定流开始车头间距属于移位负指数分布,至稳定流后期车头间距分布只有部分属于移位负指数分布,r值随着交通流量的增加会缩小;在稳定流后期（0．53～0．63）和不稳定流（0．64-1）一般采用爱尔朗分布拟合．     

冰雪条件下乌鲁木齐市平面交叉口交通特征分析

立足于乌鲁木齐市中心城区平面信号控制交叉口,以乌鲁木齐市西虹西路与南昌南路交叉口为例,调查不同天气条件下交叉口的交通流特性,研究冰雪条件下道路交叉口机动车的延误、车速及车头时距状况。分析冰雪条件下机动车存平面信号交叉口时的交通流特征,并与正常天气下进行对比。结果表明冰雪条件下机动车停驶延误增加4～8S,引道延误增加2～5S,车速降低约30％,车头时距增加10％～20％。研究成果为乌鲁木齐市在交通规划和设计中提供参考依据。     

城市快速路单车道车头间距的研究

为了研究城市快速路不同车型在单车道自由流状态下车头间距分布现象,文章基于交通调查和系统数据采集的方法,通过统计分析解析了城市快速路单车道自由流车头间距分布规律,得出了自由流状态下城市快速路单车道车头间距符合负值数分布,不同车型之间的车头间距分布也不同的结论.利用数理统计的方法对实测数据进行分析处理,分析当前车为小汽车、后车为出租车时,车头间距较大;而前车为出租车、后车为小汽车时,车头间距较小,车头间距与流量成反比关系.     

机动车混合交通占有率-流量模型研究

在交通流基本参数模型中,密度参数难以直接获取,占有率-流量模型具有较强的实用价值。提出占有率分析单元概念,分析混合交通不同跟车组合下,大型车辆混入对分析单元中占有率参数的影响机理,综合分析单元出现概率,得出在占有率-流量模型中,原始占有率难以反映出大型车辆对交通流影响效应的结论,随后基于车头时距和大车率修正原始占有率,最终建立了机动车混合交通情况下的占有率-流量模型,并用北京快速路实测数据对模型进行了检验,证明占有率修正之后,占有率-流量模型更加精确。此模型等式两边都考虑了大型车辆的影响效应,具有更好的实际物理意义。     

非机动车跟驰模型的研究

交通仿真技术的广泛应用,提高了方案预测的准确性和实时再现性。在以模拟机动车为主的仿真软件不能较好满足国内混合交通的背景下,非机动车跟驰模型的研究尤为重要。论文首先参照机动车定义了非机动车的虚拟行车道,提出了跟驰状态的判断条件,以此作为非机动车跟驰行为的研究基础。其次,以车辆间应保持的最小安全车头间距为思路,充分考虑非机动车中电动自行车与自行车之间的差异,构建了非机动车的跟驰模型。最后,将模型所涉及的参数与宏观的交通流参数联系起来,通过流量、速度和密度关系,验证了模型的有效性。研究对于完善现有的交通仿真软件具有一定的参考和实用价值。     

车联网环境下CACC车辆通信概率分析模型

汽车协同式自适应巡航控制(CACC)系统成功应用的前提和关键,是要保证道路上的CACC车辆能与一定距离范围内的其他车辆进行互联通信.本文依据元胞自动机的基本思想,将道路离散成均匀一致的格子单元系统,并基于交通流理论和概率论,构建了车—车通信概率与CACC车辆市场占有率、交通流密度(或占有率)、速度、车头时距,以及DSRC有效作用距离之间的数学关系模型.通过大量的数值模拟实验和美国加州I880高速公路交通流数据对模型进行分析测试,表明该模型可分析不同交通流状态下道路上不同CACC车辆市场占有率,DSRC有效作用距离时的车—车通信概率.本文的研究成果对于未来促进CACC车辆的推广应用具有重要意义.     

冰雪条件下乌鲁木齐市交叉口交通特性分析

结合乌鲁木齐市独特的地形和气候特点,采用人工观测技术,分析了冰雪条件下中心城区信号控制交叉口机动车交通量、车头时距、运行速度及平均停车延误等交通特性参数,并与正常天气下的交通特征进行了对比分析。研究结果表明,受冰雪条件影响,机动车交通特性的各项参数均有不同程度的变化,这一研究结果为我市冬季交通管理工作提供了一定的理论依据。     

车头间距分布规律的研究

以我国混合车流作为高等级公路交通流的基本构成,分析了混合车流车型跟驶序列组合的概率;采用计算机模拟手段,得到了车头时距阈值与速度关系、不同跟车序列最小车头间距、车头间距与随机度关系和车头间距与流量关系;并通过随机度参数将微观和宏观参数整合为一体。     

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。     

控制动作响应延迟下的汽车追尾风险评估

以驾驶人认知响应不及时引发的追尾事故为研究对象,研究驾驶人车辆控制动作响应延迟对追尾事故的影响.定义了汽车驾驶人不响应概率函数,利用反应时间序列进行了求解,绘制了响应时间曲线.采用ANFIS理论,以前后车速差、后车车速、车间距及驾驶人不响应概率为输入,以汽车追尾概率为输出,建立追尾风险评估模型来预测汽车追尾可能性大小.实例分析表明,利用该模型预测汽车追尾风险大小是可行的.     

A Probability Model of Bicycles Crossing Vehicle-bicycle Separation Lines

Vehicle-bicycle separation lines are frequently used to isolate motor vehicles from bicycles on China's urban roads. Conflict between motor vehicles and bicycles exists in these road sections. It is regularly caused by bicycles crossing the vehicle-bicycle separation line onto the motor vehicle lane. Thus, it is imperative to research the probability of crossing travel of bicycles. First, two presumptions for bicycles to cross travel are stated. One is that bicycles need to cross the traffic marking; the other is that the space among the adjacent motor vehicle flows is available for bicycles to cross. With this observation, the probability of conflicts between motor vehicles and bicycles can be obtained as a product of their probabilities. Based on this probability, the result was summarized as follows: the probability for bicycles crossing the traffic marking obeys a negative exponential distribution, which is derived. The result was shown by theoretical analysis and was compared to actual survey data. The available probability for bicycles entering into motor vehicle flow was found by the use of a traffic survey. Therefore, a probability function was proposed with different spaces that led to a probability model for vehicle-bicycle conflicts. At last, using the survey data, the probability model proved to be correct.     

基于交通流灰色关联熵的交通流无序转化研究

用Matlab软件编制皮埃莱（Bierley）模型来产生仿真交通流．在一定参数组合情况下,仿真研究了交通流车队中前后车辆的车头间距变化过程．通过分析这种车头间距的变化曲线,可以明显地观察到交通流无序运动和有序运动之间的转化过程;提出了交通流灰色关联熵模型,并通过该模型对交通流无序转化过程作了分析．结果表明：交通流无序转化过程中存在交通流混沌现象,但其转化过程并不等同于交通流混沌运动的转化过程;交通流从无序运动转化为有序运动的必要条件是从外界获得负熵——信息熵．