低等级公路路段交通安全服务水平分级量化研究

安全服务水平用来描述道路的交通安全状况和道路为交通参与者提供交通安全服务的一种质量指标.为了客观评价低等级公路路段的交通安全状况.提出了路段安全服务水平的基本概念,分析了影响路段安全服务水平的因素,选取线形、路侧危险度、交通量、货车比例及大小车速度差作为评价指标,将路段安全服务水平划分为4个等级,建立灰类白化函数,确定相应阈值,运用灰色聚类评价法评价路段的安全服务水平.应用灰色聚类法评价实际低等级公路路段的安全服务水平,结果表明该方法是合理可行的.      

基于物元分析的山区低等级公路路侧安全评价

路侧安全的保障对于提升低等级公路行车性具有重要作用。对低等级公路的路侧交通事故特征进行了分析,提出了影响路侧安全的因素。根据《公路路线设计规范》和相关文献,选取了主线车流量、支路车流量、行人流量、路堤高度等7个指标,利用物元分析法建立了路侧安全评价模型。将路侧安全等级划分了四个等级,根据层次分析法确定了各评价指标的权重,通过建立节域物元矩阵、经典域物元矩阵、计算各评价指标的综合关联隶属度,确定路段单元的安全等级。并将该模型应用到云南某低等级公路,对该公路部分路段划分单元进行了路侧安全评价。     

基于物元分析的隧道路段行车安全性评价

隧道是道路上不可或缺的工程构造物,如何保障隧道路段的行车安全至关重要。分析了隧道路段交通事故的致因,并以评价隧道路段行车安全为目标,选取了10个指标应用物元分析法和集值统计模型进行评价。集值统计能在较大程度上克服经典统计所带来的随机误差,确定的指标综合权重可信度较高,物元分析法确定系统对所有评价等级的隶属度,隶属度最大的等级即为该隧道系统的行车安全性等级。最后将研究成果应用到了重庆某隧道,结果与实际情况吻合度较高。     

基于灰色聚类法的季冻区公路绿色施工评价体系研究

考虑公路建设和环境影响的相互博弈关系,避免公路建设造成更多的能源和环境问题。因此,建立季冻区公路绿色施工评价是非常有必要的。运用层次聚类法确定指标权重,利用SPSS对指标进行聚类分析,建立灰色聚类模型,依据最大隶属度的原则来确定季冻区公路绿色施工的评价等级。对伊春至五大连池景区高速公路施工进行了评价,评价等级为"金级"。结果表明:层次聚类分析融合指标权重和专家权重,规避了主观权重的缺点,得到合理科学的权重。灰色聚类模型适用于季冻区公路绿色施工等级评价,从而使季冻区绿色公路施工的发展更加有据可依,具有现实意义。     

基于投影寻踪的快速路交织区交通状态判别方法

为了准确判别城市快速路交织区的交通状态,实现交通控制策略的优化决策,基于投影寻踪模型与k-means聚类算法,研究了一种新的交通状态判别方法.以交通状态的量化分析为目标,考虑投影寻踪模型的特性,定义了交通状态系数;根据类内聚集度与异类间散度的分析,建立了聚类效果评价系数表达式;应用推导的改进式遗传算法,结合k-means聚类算法,计算获得最优投影方向与聚类中心;应用最优投影方向将新观测的交通流数据转化为交通状态系数,判定欧式距离最小的聚类中心,获得相对应的交通流状态.新方法克服了传统方法对专家经验的依赖性,解决了熵权法对小概率事件信息熵的过量估计问题,并改进了投影寻踪模型的聚类效果评价系数.仿真实验结果表明,新方法状态判别准确率为96.63%,较神经元网络和决策树算法分别提高了5.58% 和7.01%,能够准确判别交织区交通流状态.      

基于熵权-云模型的三峡坝区过闸船舶拥堵程度综合评价

科学、合理地建立三峡坝区过闸船舶拥堵程度综合评价体系,才能有效、定量地评价三峡坝区过闸船舶拥堵程度.采用改进的熵权法来确定三峡坝区船舶拥堵评价指标权重,这一方法主要包含专家主观权重计算和实际船舶过闸统计数据客观权重计算,避免了单纯人为确定权重的主观性和统计数据不足造成的局限性.通过计算,主客观权重比例分配为0.624∶0.376.考虑到评价指标确定性和不确定性信息并存的特点,改进传统的云模型,将传统物元模型中的特征值参数用正态云代替,计算待评物元与标准云模型之间的云关联度,通过计算得到的评价指标权重和云关联度,得到待评价物元的等级隶属度.运用这一模型,对三峡坝区2015年船舶过闸拥堵程度进行综合评价,其等级隶属度为[0.126,0.221,0.172,0.325,0.156],拥堵程度等级为4级,与实际情况相符合.      

高速公路平纵曲线组合路段交通风险评估方法

高速公路平纵曲线组合路段常出现单一平曲线和竖曲线要素满足规范，但二者相结合后存在安全隐患的情况。为评估这类组合路段的交通风险、提升组合路段安全性，综合运用可拓云理论与理想点法，提出了基于可拓云模型的交通风险评估方法。基于已有事故数据和文献，从驾驶员、道路、交通环境以及其他因素的角度出发，构建了包含15个指标的交通风险评估指标体系，并将每个指标划分为5个风险等级；利用层次分析法和熵权法确定各评估指标主、客观权重后，再通过理想点法确定各评估指标组合权重；参照公路路线设计规范及相关文献，考虑定性指标的边界模糊性划分各评估指标的风险等级，并按照等比原则实现定性指标的定量化描述；构造可拓云模型云隶属度矩阵，计算综合评判向量，最后根据最大隶属度原则确定路段风险等级。以云南省3段高速公路路段作为分析案例，利用基于可拓云模型的交通风险评估方法计算了各路段风险等级，并识别了各路段的危险性指标。结果表明:该方法与传统基于模糊综合评价法相比，评估结果相同，但信息更丰富，其综合评判模糊等级特征值的期望E_xr反映了路段的安全程度；Y路段的E_xr高于C路段，表明Y路段比C路段更安全；3段路段的评估结果的置信度因子θ均小于0.05，表明结果可信度较高，验证了该方法在交通风险评估过程中的适用性。      

关于一、三级公路安全性认知因素的试验建模研究

在实测86处一级公路典型路段和188处三级公路典型路段道路结构基础上,确定驾驶员对国道一、三级公路的安全性认知因素集,进而针对一级公路的38处样本路段和三级公路的77处样本路段,组织47名驾驶人员进行现场认知评价试验,并应用模糊集合原理和模糊统计方法对评价试验得到的2829组(一级路673组、三级路2156组)有效认知试验评语数据进行分析处理,得到一、三级公路安全性认知因素的模糊评价隶属函数,从而给出驾驶人员对一、三级公路道路条件和交通环境的安全性模糊评价模型。     

基于博弈论-集对法的旧路路面性能评价模型

由于现行沥青路面路用性能评价体系不适用于改扩建工程,通过对评价指标权重和评价指标的优化建立了博弈论-集对分析评价模型。并基于二广高速(G55)二连浩特～赛汉塔拉段改建工程,对博弈论-集对分析评价模型的评价结果与公路技术状况评定标准的评价结果做了对比分析。研究结果表明:博弈论-集对分析评价模型中PSSI指标权重为0.409,PCI、RQI指标权重比标准评价权重下降了0.106、0.29,算得RDI和SRI权重同标准规定权重接近;评价等级相较于标准评价等级大多低1～3级;结合该路段病害较多、路面破损严重和PSSI指标过低情况分析,集对评价结果更加全面、具体。     

灰色聚类法在交通事故影响因素分析中的应用

以某高速公路交通事故影响因素分析为例,以万车事故率作为评价指标,按照灰色聚类评价的方法和过程,计算该路段道路交通事故影响因素的聚类评估值,得出各因素对道路交通安全的影响等级,为下一步采取管理措施提供理论依据.     

基于SPA的低等级公路路线方案评价

考虑到影响低等级公路选线的主要影响因素,建立路线方案优劣评价指标体系,结合模糊熵理论与集对分析原理,建立公路路线方案的综合评价模型,利用信息熵理论获取各影响因素的权重,应用集对分析理论获取各评价指标对应于各评价等级的联系度,结合权重与各单指标联系度得出路线方案综合联系度向量,根据集对势原则得到低等级公路各路线方案评价等级。应用实例论证模型合理性,得出最优路线选择方案。     

基于灰色聚类评估法的城市交通安全评价研究

根据影响城市道路交通安全的各个因素,建立一套安全评价指标体系.运用灰色聚类方法进行安全评价,建立评价模型,并运用该模型对石家庄市城市道路交通进行安全评价,得到更符合实际安全现状的评价结果.     

基于三角模糊数权重算法的宏观交通安全评价方法

对国内宏观道路交通安全模糊综合评价方法进行改进,重点是改进了模糊层次分析法中由两两比较判断矩阵确定权重的方法,即提出了基于三角模糊数的权重计算方法.基于交通事故绝对指标及人、车、路等关联因素指标,确定出了9个评价指标,构建了宏观交通安全评价体系.引入三角模糊数来描述各指标权重.与传统模糊层次分析法中用1~9个整数及其倒数确定权重的方法相比,三角模糊数表达的是一个区间的概念,给定可能性区间的上限、下限及取值可能性最大的中限值,从而得到整个区间范围内不同参数的可能性,更好的保留了模糊评价过程中的有效信息,评价结果更为合理.给出了基于隶属函数的评判矩阵确定方法和最终的模糊综合评价方法.并以国内31个省、自治区、直辖市近10年的统计数据为例,进行方法应用并对宏观交通安全状况进行分析.分析评价结果可知,基于三角模糊数权重算法的交通安全评价方法更为准确合理,从2005年至2014年的10年间,安全状况为差的地区比例从87%降低至6.5%,整体的交通安全状况有了极大提高.      

我国双车道公路普通路段路侧事故预测模型研究

针对双车道公路路侧事故的各种影响因素,建立适合我国国情的双车道公路路侧事故预测模型,探索双车道公路路侧事故的分布规律。研究中根据我国双车道公路两侧用地情况,把公路划分为普通路段、村庄路段和交叉口路段,并对普通路段进行了路侧事故预测模型研究,主要内容包括普通路段的划分、路侧事故的定义、路侧危险度的划分、模型的结果自检验以及应用检验等等。研究结果表明交通量、货车比例、平曲线用长度加权的弯曲度、所在地域对路侧事故率的高低有较大影响,模型验证结果表明路侧事故预测值和实际值呈现一致性。     

基于CenterNet的路侧单目视角车辆3D形态精确感知

车辆3D形态的精确实时感知对于智能交通中的车辆行为分析、交通流参数估计等应用和无人驾驶都至关重要，其中，如何克服透视投影的限制，从路侧单目视角下感知车辆3D形态正成为具有挑战的课题之一。为解决这个难题，采取深度网络提取投影特征，结合空间标定模型中的几何约束，实现2D投影至3D空间的3D形态恢复构建。首先，基于前期工作，对道路场景中的相机构建空间标定模型，以获取透视空间的2D-3D互映射矩阵；然后，以当前流行的简洁高效的CenterNet深度网络为基础，设计车辆3D形态投影特征的检测网络，融入多尺度特征融合模块以优化透视投影下不同尺度车辆目标的检测，同时优化高斯凸包热力图以增强车辆目标的特征检测力度，根据先验几何约束设计加强损失函数以加快收敛；最后，通过建立的空间形态几何约束模型，对网络输出特征投影点进行解码，构建出完整的车辆3D形态信息。试验以路侧视角下的BrnoCompSpeed数据集和自制数据集为基础，手工标注满足试验需求的样本目标，并做图像增广以模仿多变的道路监控视角及环境。在试验结果评价中，分别对网络检测结果及最终构建的3D形态进行评价，其中对于网络检测结果，以投影特征构成投影凸包的平均精度为评价指标，交并比(IoU)阈值为0.7时，在BrnoCompSpeed测试数据集上得到AP值为87.35%，召回率和精确率分别为87.39%与90.78%。同时，设计消融试验证明网络改进模块的有效性。对于3D形态构建结果，分别对空间定位、3D尺寸、偏转角及3DIoU等指标都进行定义，并以3DIoU为评价标准，验证多个改进模块及不同视角对于最终精度的影响，最后在BrnoCompSpeed测试数据集中的平均3DIoU达到0.738。设计的网络FPS为27，可满足实时性的需求。     

基于投影寻踪的互通立交方案综合评价方法

基于投影寻踪算法的基本原理和求解过程,提出了互通立交方案设计综合评价方法。该方法直接从待评方案本身寻求各评价指标的客观权重,避免了主观评价方法评价指标权重存在着主观依赖性、评价结果受到人为赋权的干扰等问题。采用实码加速遗传算法对投影指标函数进行优化,求解最优投影方向向量,有效地解决了高维数据全局寻优的难题。     

山岭隧道塌方风险的集对分析方法

为了改进传统的隧道塌方风险分析方法,首先在深入研究山岭隧道塌方风险影响因素基础上确定出主要影响因素,并建立了隧道塌方风险的二级综合评价模型;然后针对各评价指标确定与不确定性信息并存的特点,引入集对分析理论,建立联系度评价矩阵,从同一、差异和对立3个方面全面刻画被评价指标与各风险等级的同一、对立程度;最后,考虑到各评价指标重要程度的不确定性、专家认知的局限性以及专家评价结果可信度的差异性,基于群组决策不确定型层次分析方法确定权重,进而建立山岭隧道塌方风险的集对分析方法。工程实例分析和计算表明：所建立的山岭隧道塌方风险集对分析方法可行、合理。     

车路协同信息融合的智能汽车行驶状态模糊评判

为了监测与评判道路上行驶的智能汽车的实时状态,基于研发的智能汽车的车载感知系统,包括通过视觉传感器、激光雷达、GPS定位、车载传感器系统及车载总线获取车内及周围环境信息。采用V2X通讯设备等获取路侧端雷视一体机、路侧传感器、气象传感器传输的交通信息,通过V2X通讯设备、4G通讯模块传送到云服务器并建立模糊评判模型。基于可信度的模糊推理算法对环境信息和交通信息进行融合,并以此为依据对行驶车辆的状态进行评判。首先,建立针对车辆行驶状态的模糊评判集合和各参数隶属度函数,计算出各参数的隶属度,并对行驶车辆的各个参数建立典型的行驶状态评判参数数据集合。其次,采用模糊假言推理方法,以典型的数据集合为基础建立带可信度和阈值的模糊规则库。应用麦姆德尼方法,建立与规则库的每个规则所对应的模糊关系矩阵库。以车辆行驶时接收到的车载端和路侧端信息作为输入,应用规则库规则进行带有可信度的模糊推理。然后,以相似度作为匹配度,对推理规则设定阈限,按照证据与规则的前件不相等的情况,计算结论的可信度得出结论。对结论进行冲突消解时,冲突消解的策略为取可信度高的结论。最后,应用匹配度对结论的可靠性进行验证,并在多个道路场景实时行驶的车辆上对算法进行试验验证。研究结果表明:算法对行驶车辆状态的评判与实车的状态相一致,可实现对车辆不安全状态的报警与行驶状态的干预,对保障行车安全有显著积极的实际应用意义。     

基于模糊-集对分析模型的公路建设施工安全评价研究

针对影响公路建设施工现场安全的因素具有模糊、不确定性的特点,综合模糊综合分析方法与集对分析方法的优点,提出了基于模糊-集对分析的评价模型。根据公路施工的特点,构建了公路施工现场安全评价指标体系,应用层次分析法确定了各评价指标的权重,计算了集对联系度,得出了参评公路施工现场安全状况发展趋势与不确定性排序。研究结果表明:该模型能够同时考虑安全评价中信息的确定性与不确定性,用于公路施工现场的安全评价能够得到较好的评价结果。     

基于乘员伤害分析的路侧行道树事故严重度评价

为了定量评估公路路侧行道树事故严重度，有针对性地提出安全改善措施，以减少车辆与路侧行道树碰撞的事故损失，分别引入加速度严重性指数（Acceleration Severity Index，ASI）、头部损伤判据（Head Injury Criteria，HIC）和胸部合成加速度（Chest Resultant Acceleration，CRA）作为乘员伤害指标；利用PC-crash汽车动力学仿真软件构建车辆刚体系统和乘员多体系统，通过设置不同车辆驶出速度、平曲线半径、行道树直径和行道树间距，分别开展小型车、大型车与路侧行道树的偏置碰撞试验，共收集2 256组数据；针对公路直线段和曲线段，分别拟合了基于CRA的小型车乘员伤害评估模型，以及基于ASI的大型车和小型车乘员伤害评估模型；根据Fisher最优分割法确定了路侧行道树事故严重度的合理评价等级及各级对应的ASI和CRA阈值，给出了基于CRA和ASI的路侧行道树事故严重度评价方法；随后提出了一种新的用于评估事故严重度分级准确性的指标-误分级程度，并将其应用于事故严重度评价方法的有效性验证中；最后将大型车比例引入ASI评估模型中并改进了模型。研究结果表明：在相同仿真试验条件下，驾驶人胸部损伤比头部损伤更严重，小型车ASI平均值大于大型车ASI平均值；CRA，ASI与驶出速度近似呈正线性相关，与行道树直径近似呈对数相关；行道树间距越大、平曲线半径越小，则车辆遭受二次碰撞的几率越小，乘员伤害风险越低；在案例分析中，2种分别基于CRA和ASI的路侧行道树事故严重度评价方法评价结果基本一致，且误分级程度分别为4.7%和4.3%，验证了提出的路侧行道树事故严重度评价方法的准确性，并证实了ASI可作为评估路侧行道树事故中乘员伤害的有效指标。