面向生态驾驶的智能手机应用的开发与检验

激烈驾驶行为导致的排放在机动车排放中占有较高的比重.本研究尝试开发 并检验一款生态驾驶智能手机应用,以实时提醒驾驶员减少激烈驾驶行为,从而减少机 动车排放.为此,本研究基于Android 手机平台,通过实时监测机动车比功率（Vehicle Specific Power , VSP）的方法,开发出可给予驾驶员实时提醒的手机应用.然后,利用车载 尾气监测系统（Portable Emission Measurement System, PEMS）和全球定位系统（Global Positioning System, GPS）,收集测试车辆在使用生态驾驶智能手机应用前、后的逐秒排放 和速度数据.实测数据显示,在使用该生态驾驶手机应用的情况下,测试车辆的VSP分布 形态发生了改变,导致其排放状况也随之发生变化.测试车辆排放物中的CO,CO2 和NOx 排放量降低,而HC排放则有所升高.     

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利用车载尾气排放检测系统（PEMS）对捷达轻型车在高速公路人工收费（MTC）和电子收费（ETC）两种方式下的大量尾气排放数据进行了收集和比较。分析结果表明ETC能降低所有污染物的排放,但NOx的降幅却远低于HC和CO的降幅。应用车辆比功率（VSP）模型方法进行了深入的排放预测研究,研究发现[-2, 2]是收费站尾气排放预测的重要VSP区间。对[-2, 2]进行VSP区间细分后,排放预测的准确度得到了提高。对车辆速度、VSP、NOx累积排放的全面分析解释了NOx降幅低于其他污染物的原因。最后对利用排队长度的排放预测模型进行了研究,发现该模型不适用于MTC方式下的NOx排放预测。     

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许多研究表明机动车的尾气排放量与车辆的瞬时速度、加速度密切相关。为了制定控制机动车尾气排放的有效策略，必须建立一个能够模拟车辆瞬间运行状况的微观模拟平台来评估机动车尾气排放。本文结合微观交通模拟模型VISSIM和微观尾气模型CMEM，建立了微观交通尾气模拟平台。选取北京市海淀区的部分主要道路构建实例分析路网，并对其交通运行状况和尾气排放进行评价。本文首先建立了车辆的瞬间尾气排放率、燃料消耗率与瞬时速度、加速度之间的关系；然后，对研究路网的各种车型的尾气排放量进行分析和计算；最后，通过两个假设方案，对不同的交通管理与控制策略对于尾气排放的影响进行分析。     

出租汽车驾驶员生态驾驶行为培训方法--以北京市为例

驾驶行为是影响机动车能耗和尾气排放的主要因素之一,生态驾驶行为已在众多发达国家推广实施,并取得显著的节能减排效益。选取北京市同一车型的60名出租汽车驾驶员实施生态驾驶行为培训,利用OBD+北斗/GPS逐秒采集车辆油耗和运行数据。通过对比培训前后车辆平均百公里油耗改变量,明确生态驾驶培训的节能效果,形成面向出租汽车驾驶员行为矫正的生态驾驶培训方法。培训方案包括三种形式：基于培训手册和宣传视频的静态培训、基于驾驶模拟器的实操动态培训、先静态后动态的综合培训。培训结果表明：生态驾驶行为培训平均降低车辆百公里油耗8.6%;对出租汽车驾驶员实施动态生态驾驶培训更合理有效。由于车辆本身油耗的差异,生态驾驶行为培训对于改善公共交通、货运交通及长途客运汽车等行业的能耗现状可能更为显著。     

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为了研究驾驶疲劳对道路交通流运行状态的影响,提出了一种改进的一维元胞自动机交通流模型.在周期性边界条件下,通过分析驾驶员的疲劳特性,考虑驾驶疲劳对驾驶员驾驶行为的影响,分别对疲劳车辆与正常车辆制定各自的演化规则,并以此对车辆进行状态更新,以建立改进的交通流模型.通过计算机仿真实验,得出不同疲劳车辆比例下车流密度、速度与流量的关系数据,并分析了疲劳车辆对交通流安全性的影响.仿真结果表明,对于本文改进的模型,随着道路上疲劳车辆比例的增加,交通流的拥堵呈分散趋势,车辆的拥堵频率显著提高,整体车流的安全性有所下降.同传统的SDNaSch模型相比,能够更好地描述道路交通流的实际运行状态.     

不良天气条件下的驾驶行为研究

以往研究表明,不良天气条件下的交通安全事故数量显著增多.不同天气条件下的行驶速度相差很大,晴天条件下车辆的行驶速度最高,依次是中雨、大雨及雨雾天.驾驶员心理反应在各种天气条件下差异也很大,中雨条件下的心率最大,接下来依次是晴天、大雨及雨雾天气.心率的标准差由大到小依次为中雨、雨雾、大雨以及晴天.文中对影响驾驶员驾驶行为的因素进行了分析得出,不同天气条件下的平均速度与能见度密切相关,驾驶员心率与车辆行驶速度以及驾驶员的紧张程度相关.     

特别论坛(7):交通+环境

正建立中国机动车排放因子基础数据库机动车尾气排放是城市大气污染物排放的重要来源,尾气排放因子是计算尾气排放量的关键指标。排放因子受驾驶行为、道路条件、车况、交通流运行状态等多种因素影响,具有典型的地域特征。中国对机动车尾气排放因子     

高速公路小客车驾驶员安全注视特性分析

为了对高速公路设计与运营安全性评价提供理论依据,基于人-车-路协同过程中的驾驶员视觉注视特征,选取双向四车道高速公路453个线形组合路段,对13名小客车驾驶员在路面范围内的动态视觉注视点位置进行研究,分析不同运行速度下驾驶员在不同线形组合路段路面范围内的注视点分布规律,得出驾驶员受不同运行速度和线形条件影响时在路面上的注视点集中区域特点,提出基于驾驶员行为特征的驾驶期望视距概念,并建立了不同运行速度下驾驶期望视距的计算模型.研究结果表明:驾驶期望视距与车辆运行速度和平曲线半径相关;当道路平曲线半径小于等于800 m时,驾驶员的视野会随运行速度的提高受到限制,需采取适当限速措施以保证行车安全.     

基于VISSIM仿真的生态驾驶行为对交叉口运行效率影响

机动车能耗与排放是造成现代社会能源短缺和大气污染的主要原因。除减少机动车使用、改进机动车能耗及排放等方法外,生态驾驶行为也是促进节能减排的有效手段。为分析生态驾驶行为对信号交叉口服务水平的影响,采用正交实验法对VISSIM仿真模型中的驾驶行为参数进行标定,并对仿真结果进行相应分析。结果表明:在自由流状态下,生态驾驶行为的运用能更好地达到减少燃油消耗和尾气排放的效果;在受限流状态下,生态驾驶行为则会对交通环境中机动车的燃油消耗和尾气排放起到负面影响。     

高速公路车辆换道行为风险研究

换道作为车辆的基本驾驶行为之一,对道路上车辆的运行安全有着至关重要的影响.针对高速公路上换道行为导致事故频发的现状,通过对换道车辆及其相邻车辆在换道过程中的运行特征及位置、速度关系进行分析,构建车辆安全换道模型.研究结果表明:通过对不同换道特征的换道行为进行MATLAB仿真,可确定车辆之间的不同速度、加速度情况及驾驶员反应时间下的动态安全距离,以此来确定换道安全和风险的动态临界阈值,为自动驾驶换道预警系统提供理论上的支撑.     

低排放导向的交叉口速度引导策略研究

根据车辆的时空轨迹以及对应交叉口信号相位的参数信息制定速度引导策略可以令驾驶员 更顺利地通过交叉口。为了探究引导策略对排放与能耗的具体影响,以大连市长江路和联合路交 叉口为例,利用微观交通仿真软件VISSIM 与微观排放模型MOVES的集成系统对不同流量与引 导控制下的交通排放进行仿真估计。比较绿波速度引导后的四种驾驶行为,结果表明,加速通过 交叉口会产生更高的车均能耗与排放。为了限制速度引导策略可能带来的更高排放,对加速过程 中的期望速度采用模糊控制,提出一种低排放导向的速度引导策略。分析结果表明,在中低流量 下基于模糊控制的速度引导策略能够在不影响通行效率的前提下有效地减少污染物的排放,且与 绿波速度引导策略相比,减排效果提升了3%~5%,从而论证了低排放导向的速度引导策略在节 能减排方面具有积极效果。     

ETC 系统的环境效益评价测算模型

ETC系统在我国的应用规模逐渐扩大.科学度量和评价ETC方式所带来的能源环境效益,是ETC系统实施效果评价的关键问题.本文提出ETC系统的环境效益评价指标和测算模型.通过获取收费站区车辆行驶特性,选定7 类典型车型开展实车排放测试实验,模拟车辆通过ETC车道和MTC车道的行驶过程,基于整车排放测试系统获取不同车型通过不同收费车道的油耗和污染物（HC化合物,CO化合物和NOx化合物）排放监测值,构建基于排队长度和车型聚类的ETC环境效益评价指标计算模型.最后以北京市的实际情况为例,得到北京市ETC系统平均单次交易所产生的环境效益测算值.以2013 年为例,北京市ETC系统的实施,预计将节约410.15 万升的燃油消耗,减少730.9 t 污染气体排放.     

车辆颜色等多因素对驾驶行为的交互作用研究

车辆颜色是影响驾驶行为与交通安全的重要因素,为研究动态运行环境下车辆颜色、车型对于驾驶行为的影响,首先,建立不同颜色、车型车辆模型及其白天与黄昏两种道路环境,构建6类典型驾驶场景;其次,选取25名测试人员,采用组内实验的方法进行试验,实验中利用驾驶模拟系统、眼动仪与多导生理仪采集车辆运行、驾驶员眼动与心率数据。实验结果表明,驾驶员对车辆的识认有明显差异,白天识认距离明显高于黄昏,大客车则明显高于小轿车,黑色车辆在黄昏时识认性明显低于其他车辆,尤其是在观察前方车辆时更为明显。上述结果表明,车辆颜色对于驾驶员识认距离存在明显影响,尤其是小型车辆在黄昏时响更为显著,以上结果应在车辆颜色选择及驾驶员培训时予以关注。     

绿灯倒计时影响下机动车微观驾驶行为分析与决策建模

机动车在交叉口信号相位切换期间的驾驶行为对于城市道路交通安全至为重要,本文对绿灯倒计时影响下的机动车微观驾驶行为与“通过/停止”决策进行研究.首先,利用驾驶模拟器进行1组单盲实验来提取车辆的接近速度、反应时间、减速度等参数.其次,详细地刻画了车辆进入交叉口范围至行驶至停止线全过程的微观驾驶行为.再次,综合交通因素及驾驶员个体特征等解释变量,建立了随机效应Logistic模型以描述车辆的“通过/停止”决策行为.结果表明：车辆进入交叉口范围后会“先减速,再加速,再减速”,加速通常出现在距停止线30~ 40 m的范围内,且绿灯倒计时与黄灯启亮前期对驾驶员具有催促作用;速度、距离、年龄、性别对车辆的“通过/停止”决策行为具有显著影响;随机效应Logistic模型比Logistic模型更能表征其他未纳入模型的因素及反映不同交叉口与驾驶员的异质性.     

高速公路收费站尾气污染评价方法研究

参考COPERTⅢ模型中的车辆分类方法,得到4种类型车辆在不同行驶速度下的CO、NOx、VOC排放量计算模型,结合路段流量以及车辆通过收费站的运动规律,计算收费站前后的排放数据,得到高速公路收费站尾气污染评价结果。并以京珠高速珠海收费站为例进行尾气污染评价分析,结果表明该评价方法具有一定的科学性和较强的操作性。     

应用于公路交通减排的最优限速值研究

交通限速除了在保证交通安全上能起作用之外,在一定程度上也是环境友好型的手段。文章通过定量为主、定性为辅的方式分析了交通限速在公路运输中对排放的影响,并以减排为目标,探讨是否存在最优限速值。研究通过车载尾气检测系统PEMS(Portable Emission Measurement System)进行交通尾气实地采集;基于实测数据,引入车辆比功率的概念,将车辆、道路信息与车辆尾气的排放量联系起来,建立排放模型;并采用交通微观仿真软件VISSIM,对各个研究因素设定不同的仿真场景,进行仿真数据采集,结合本文建立的排放计算模型来定量地分析不同仿真场景下,限速对交通尾气排放的影响。研究发现,无锡S342公路最优限速值分别为80 km/h,75 km/h和75 km/h时,一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物排放量达到最小。     

冰雪条件下中国驾驶员跟驰行为及模型研究

分析驾驶员在冰雪条件下的驾驶行为特性，建立考虑驾驶员行为特性的跟驰模型，有助于丰富现有交通流理论.通过招募驾驶员开展实车跟驰试验，对比分析正常条件与冰雪条件下的驾驶行为差异.进而基于任务难度均衡理论构建包含人类因素参数的任务难度模块，引入改进后的智能驾驶员模型，并采用车辆轨迹数据对模型进行标定和有效性验证.研究表明：驾驶员在跟驰行驶过程中受外界刺激及自身驾驶能力影响时会对车辆行驶状态进行动态调整，试图保持期望间距，且速度与前车一致的状态；冰雪条件下驾驶员采取风险补偿行为，其车头时距波动幅度较正常条件收窄，模型引入人类因素参数可以较好地描述其差异性. 模型有效性验证表明，新模型在6个仿真场景中的表现都优于传统智能驾驶员模型，且表现出更好的鲁棒性.研究结果可为冰雪条件下的交通管理措施制定提供理论支持.     

基于计划行为理论的竞争驾驶行为建模0

为获取竞争驾驶行为的潜变量因子,分析驾驶员竞争驾驶行为的产生动机.对 225 名驾驶员进行了网上问卷调查,通过主成分分析和验证性因子分析提取竞争驾驶行 为的4 个潜变量因子：速度领先、空间占用、路权争夺和空间领先争夺.基于计划行为理 论,构建了竞争驾驶意图与行为关系结构方程模型.研究表明,驾驶员的竞争驾驶态度、主 观标准、知觉行为控制等心理因素和社会环境外界因素,通过行为意向能够很好地对竞 争驾驶行为进行预测.社会环境因素对竞争驾驶意图有显著影响,为驾驶员竞争驾驶行为 的矫正提供了有效途径.     

驾驶因素对汽车排放测试结果的影响

在进行汽车有害物排放测试时，因驾驶员操作的差异可能导致测试数据的波动甚至可能得出不同的测试结论，因此，我们专门设计了四组不同的试验，利用定容采样汽车排放测试系统进行试验测试与分析，从而探讨了驾驶因素对汽车排放测试结果的影响，最后得出试验结论并提出相应的建议。     

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以建设节约型交通为发展目标,以科学性、系统性以及可操作性为原则,在充分考虑投资者、管理者与使用者意见的基础上将车辆运行速度、行车延误、通行能力、交通安全、交通噪声污染,以及车辆尾气排放相结合构成ETC交通效益评价指标体系.通过定性与定量相结合的方法,给出各评价指标的量化值.运用数据包络分析法(DEA)对不同交通流状态下ETC建设项目的交通效益进行超效率分析.最后通过实例验证不仅给出了不同交通量条件下ETC建设项目的交通效益超效率量化值,而且将不同交通量所对应的效益值相对比,从而找出导致效益较低的根本原因,并有针对性地采取改进措施.