客运枢纽"人群迷路区"的快速识别与优化 ——以北京南站为例

为缓解大型客运枢纽因诱导服务不到位而产生的人流拥堵问题，采用室内WiFi 定位技术和Mysql获取行人交通流分布热力图，通过百度地图坐标拾取系统识别人流聚集区的具体位置。通过定义迷路人群的交通特征参数，提出“人群迷路区”概念；应用视频识别追踪技术，分析行人速度与加速度的方差，于人流密集区运用视频识别技术寻找“人群迷路区”。最后以北京南站为例进行实地调研，利用调研数据识别北京南站的“人群迷路区”。基于人群速度与加速度方差，“人群迷路区”被分为四类：单纯人流聚集区、因标识不足而产生的人群迷路区、因标识过于复杂而产生的人群迷路区、因商业设施或障碍物遮挡而产生的人群迷路区。同时提出加大商业活动监管力度、简化部分引导标识、增加其他交通方式换乘区域标识等优化方法，可使人群行进效率提高约25%。     

信号交叉口行人与非机动车干扰特性分析

为研究信号交叉口行人与非机动车的干扰机理，通过对拍摄的视频进行标定，获取行人与非机动车在穿越信号交叉口过程中每间隔0.1s 的瞬时位置、速度、加速度数据，通过分析行人与非机动车运行轨迹的重合程度，研究行人与非机动车各类型出行方式之间的干扰程度；通过分析干扰和非干扰状态下行人与非机动车的水平偏移量、速度、加速度以及加速度方差的不同，研究干扰对行人与非机动车运动产生的影响。研究结果表明，行人受干扰时，水平偏移量是主要改变量；电动自行车和电动三轮车受干扰时，速度是主要改变量；自行车受干扰时，水平偏移量和速度都有变化；干扰对行人和非机动车的加速度有一定影响，但是影响不大。     

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行人交通是我国城市居民出行的主要交通方式,而行人交通的视频检测技术对于智能交通系统的发展与应用具有重要意义,通过对行人检测和分析确定行人的运动轨迹,提取行人交通参数,为交通规划、管理与控制提供科学的数据。首先回顾行人交通视频检测技术的发展历程,综述研究的方法、技术和主要成果;其次,从行人交通系统的一般处理框架—行人检测、识别、跟踪和交通参数的提取,分层次回顾低级、中级和高级各处理阶段的发展水平;重点阐述各处理阶段的现有技术和方法,并将每阶段相应地划分为不同方法子类加以讨论;最后,分析行人检测研究的技术难点及未来的发展趋势。     

改进的城市人行道双向行人流元胞自动机模型

为了更好地描述城市人行道双向行人流的交通运行特性,为步行交通服务,在考虑行人前进、换道、位置交换、侧向前进、后退等这些常见行为的基础上。利用Moore邻域的方法,结合行人运动过程中呈现的智能、灵活、复杂等特点给出行人运动规则,建立改进的城市人行道双向行人流元胞自动机模型。通过计算机模拟考察位置交换、侧向前进行为对模型的影响,并对模拟给出的双向行人流速度、流量等参数进行讨论。结果表明,位置交换、侧向前进的引入使模型对行人行为的考虑更加全面：提出的模型在模拟高密度的双向行人流方面有很好的适应性．能够给出合理的双向行人流交通运行参数。     

考虑能见度的无信号交叉口行人与车辆冲突识别

为减少低能见度下无信号交叉口过街行人与车辆的交通事故,开展了考虑能见度影响的车辆与过街行人冲突识别研究.结合车辆行人相对位置、速度、加速度、车辆尺寸等信息,构建了过街行人与车辆冲突识别模型,确定了基于人-车间距的交通环境能见度测量方法,给出车辆速度与能见度之间的关系模型,在此基础上对模型进行修正,并验证了模型的有效性.结果表明:该冲突识别模型可对过街行人与车辆冲突进行有效识别,冲突识别的准确率为82.4％,该研究可为车-路协同下的无信号交叉口行人和车辆冲突识别提供决策,进而提高低能见度下行人与车辆的安全性.     

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行人流特性分析及仿真模型参数标定目的在于为行人流仿真工作提供理论依据和基础数据。对国内综合交通客运枢纽——北京西直门地铁站行人流数据进行视频采集,采用统计分析软件SPSS对行人流参数数据进行筛选及拟合分析,建立了不同设施的行人流参数关系曲线及函数模型,研究结果表明,水平通道处行人流量与密度呈二次函数关系、流量与空间在某一临界点两侧分别呈二次函数及对数函数关系、速度与密度呈线性关系,楼梯处与之相似但特征点数值存在差异。在此基础上对社会力模型参数进行标定,给出了行人椭圆的长半轴的范围,并引入时间紧迫程度这一影响因子,确定期望速度为速度—密度函数与该影响因子的乘积。     

考虑行人摔倒和受伤的斜坡相向流社会力模型

行人在斜坡上运动时,其受力情况、运动速度及心理状态均与在平地运动时不同,难以应用现有社会力模型进行有效仿真.为此,考虑斜坡上行人的运动特征,提出一个改进的社会力模型,此模型基于过往实证数据对行人在斜坡上的期望速度进行了校准,并提出了推搡行为下行人摔倒的概率计算方法,同时,结合行人体重、运动加速度、承受压力及等待时间等实时状态实现了对行人摔倒、受伤及不耐烦心理的模拟.斜坡相向行人流场景仿真结果表明：坡度、行人初始密度的升高会延长人群运动时间,使人均意外发生率上升最高至38.0%;不耐烦心理有助于车道效应的形成,但会降低人群运动效率;行人流基本图中,高坡度下流量-密度关系趋势不如平地明显,各坡度行人平均速度比较接近.     

基于过街行人检测的路口自适应交通信号控制

针对行人密度波动大的路口的交通信号配时优化问题,提出了以行人过街请求为主的交通信号配时,搭建了由视频采集、行人检测和信号配时构成的交通信号控制系统。视频采集单元采集行人的图像数据;行人检测算法是利用背景重构实时构建行人等候区的背景,继而以背景减法检测等候过街的行人;信号配时由等候过街的行人数和等候时长决定。对实际的交通路口进行仿真,结果表明:在行人低峰时段,行人和车辆平均延误分别为5.62 s/veh和15.99 s/ped,在略微增加行人延误基础上,车流的延误大大降低;在行人高峰时段,车辆平均延误为52.13 s/veh,行人平均延误降至8.35 s/ped,优先保证大密度人群顺利通过路口。     

基于重力感应的商业中心区步行街与城市干路交叉口的组织优化

固定信号控制系统下,城市中心区行人过街和机动车流有很大的冲突。在"以人为本"的理念下,提出将重力传感器与交通信号灯联动系统应用于商业中心区步行街与城市干路交叉口控制车流、人流的实施方案。本研究从重力感应的布设位置、与交通信号联动系统的控制流程、行人可接受等待时间等参数出发,实现交通信号相位控制及依据重力传感器上等待行人总重量实现联动控制,更加符合人性化设计,改善现阶段商业中心区步行街与城市干路交叉口行人过街延误时间长、机动车交通流混乱等问题。     

城市轨道交通车站站台行人交通特性

为了确定城市轨道交通车站站台行人交通特性,以北京市地铁2号线西直门站站台视频资料为基础,观测站台区域行人交通行为,分析行人速度、候车位置分布、密度时空分布特性。分析结果表明：与街道环境相比,站台区域行人自由流速度均值偏高,且站台与楼梯邻接区域行人速度随密度的增大下降较快;车辆到达之前行人候车呈队列形式,车辆到达后呈扇形分布在车门两侧;站台区域行人密度时空分布受轨道交通车辆班次影响,表现出规律性波动变化。     

基于寻路实验的轨道交通车站导向标识设计方法

城市轨道交通导向标识是轨道交通建设和组织管理的关键组成部分之一,完善的导向标识系统能减少乘客的走行时间,提高出行效率,从而提升城市轨道交通车站的运营效率.本文首先以城市轨道交通系统导向标识布设需求为出发点,然后展开北京某地铁站的寻路实验,梳理了寻路过程中行人流线和行人导向标识的设置规律.结合寻路实验结果,阐述了行人导向标识设置位置、内容与寻路结果间关联.接着借助理想点法,分析距离、标识数量及识别度等因素对路径选择的影响.最后,通过灵敏度分析,阐述各因素变化对影响路径选择的影响.理论和实践结果都表明:轨道交通系统中引导标志、识别标志数量以及光线强度对乘客的路径选择影响较大,乘客通常选择导向标识多,易于观察,光线明亮的路径.以标识的种类分析,引导标识和识别标识在路径选择中使用率高;从标识位置分析,站台以及站台与通道连接处利用率高;从时间上分析,观察定位标识所需时间最长.因此,进行导向标识布设时,合理布设引导标识和识别标识的数量、位置、内容,可以合理引导客流分布,提高轨道交通车站营运组织效率,实现疏散客流的目标.     

地铁通道内行人交通微观特性的实测分析

选取地铁车站的通道设施为主要研究对象,通过视频采集、后期人工处理得到行人流运动特征参数的一手数据资料。在借鉴国内外学者研究成果的基础上,采用SPSS软件对散点图进行分析,拟合出通道设施内行人流交通特征参数之间的理论关系曲线,回归得到相应数学模型。然后,结合行人流的运动特征,对通道内行人交通的微观运动特性作了进一步分析讨论。本文不仅完善了行人交通流理论研究,而且为行人设施设计和突发情况下的安全疏散提供了参考,保障轨道交通车站内客流乘行的迅速高效、安全有序。     

基于交通行为的行人过街特征分析

为研究不同交通行为倾向下路段行人的过街特征,对城市道路无信号控制路段人行横道处过街行人的交通行为倾向展开问卷调查,得出不同年龄段过街行人的交通行为倾向。同时对过街行人进行视频拍摄调查和人工调查,以获取行人的过街时间、延误、速度、紧张度等数据。结合调查数据对行人过街的行为、速度、心理特征进行分析。结果表明,不同年龄段、不同交通行为倾向对行人过街安全性存在显著影响,其中稳健型的过街行人安全性最高,其次是影响型、再次是思考型,最后是支配型。研究成果还可作为路段行人过街优化管控策略的理论依据。     

自行车流视频识别判断方法研究

考虑算法的实时性,交通流个体识别往往采用轮廓特征来描述。由于自行车与行人的很多轮廓特征值相近,在复杂城市交通环境中,从慢行交通流中准确地识别出自行车是目前采用视频检测交通流的难点之一。通过现场视频检测获取足够的样本外轮廓数据,分析检测目标轮廓的高、宽、高宽比、面积等典型轮廓特征,发现目标轮廓高宽比特征能较好地识别出行人、自行车等慢行交通,并给出合适的取值范围。研究表明自行车高宽比能够较好地成为视频识别的依据,为自行车视频识别提供数据。     

城市道路行人过街交通特性分析

对行人的过街行为特点进行分析,研究城市道路的行人交通特性。得出行人过街速度与行人年龄、性别和人行横道长度有关的结论。用电子调查问卷的方式了解行人违法过街的主要原因,并通过视频拍摄和人工观测方法分析影响行人违法过街的主要因素。根据主要因素提出相应的改善过街设施和降低行人违章率的方案,为城市道路设计和交通管理提供依据。     

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行人交通是城市交通系统的重要组成部分,已经越来越受到城市交通研究者、管理者的重视,而行人交通多样性、慢速性、随机性、自组织性的特征使得研究行人交通的难度并不亚于机动车交通。本文着眼于用计算机微观仿真手段来研究、评价行人交通,而仿真的前提之一就是要构建好相应的基础模型。论文首先分析了研究行人交通微观模型的必要性,通过分析采集到的行人交通数据,以不同于传统的角度提炼出了反映人的心理特性和本能意识的行人交通7大特性;在此基础上,从动力学的角度构建了行人交通虚拟动力学模型,该模型把单个行人当作独立的实体,受虚拟自驱动力、排斥力、提前避让力作用。最后通过单向行人流、双向行人流仿真试验表明了模型的适用性。     

大型活动行人交通仿真

大型活动的行人集聚效应明显,尤其是进场和散场时,行人交通流量大、密度高,存在拥挤和行人交织现象,不安全因素较多.以第26届世界大学生运动会开幕式行人交通组织仿真为例,通过Legion仿真软件,对大型活动行人流交通仿真进行研究,建立起大运会散场行人仿真模型,根据评价指标对行人组织方案进行评价和分析.通过大运会开幕式交通组织方案的仿真评价与优化,建立城市大型活动交通保障的技术流程、方法,确定交通仿真的关键参数,为大型活动的行人交通组织仿真提供借鉴.     

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近年来,随着智能交通的发展,利用视频对行人目标进行检测的意义日益重要. 但是由于行人是非刚体,且易受到姿态、服装、随身物品、外界环境等众多因素变化的影响,行人检测是一个非常具有挑战性的课题. 本文提出了一种可以从实际复杂交通运行环境中快速有效地检测行人目标的方法——基于HSV空间中密码本模型的行人视频检测方法. 文中首先在HSV色彩空间中应用密码本模型,有效地对前景运动目标和背景进行分割;然后,通过进一步对检测到的前景目标区域进行检验,将满足一定面积和长宽比阈值条件的前景区域判定为行人. 实验证明,本文提出的方法,具有较高的准确性,速度可以基本满足在线处理的需要.     

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行人流仿真是进行综合交通枢纽设计、运行管理等方案评价与优化的有效手段。以建立综合交通枢纽内部的行人仿真模型为目标,总结分析了国内外对行人交通特性研究的现状,基于对心理学决策模型与Hoogendoorn提出的三层次微观行为理论的对异性分析,从心理学角度分析了行人的决策过程,从而确定出行人特性研究的框架。采用与地面交通中的行人行为对比的方式,从策略层、战术层以及操作层三个层面剖析了综合交通枢纽内部行人的行为特性,在此基础上提出了行人仿真模型应满足的需求。研究结论对综合交通枢纽中行人流建模及仿真系统开发具有参考价值。     

北京南站高铁旅客特征与接驳交通体系改善

以京沪高铁开通为背景,对北京南站高铁客流特征和接驳交通体系存在的问题进行研究。首先,从职业构成、接送站人数、出行目的、接驳交通方式选择等分析了高铁旅客的特征。然后,对京沪高铁开通前后北京南站外围路网,以及地铁、公共汽车、出租汽车、社会车辆等接驳交通体系运行状况进行阐述。最后,针对高铁客流冲击下北京南站东西区车流量分布不均衡、落客区秩序混乱、出租汽车候车旅客滞留、夜间接驳交通能力不足等主要问题提出了改善建议。