高速公路交通事故起数时空分析模型

为了分析交通事故起数与时间、道路空间结构及交通运行环境等潜在影响因素之间的关系,从时间和空间角度选择9个自变量,分别从路段长度一致和路段坡度一致2个角度,构建交通事故起数时段、周日和月分布模型。以某典型交通事故多发段为例,分别运用泊松回归模型、负二项回归模型、零堆积泊松回归模型和零堆积负二项回归模型拟合交通事故起数时段、周日和月分布模型,根据模型的拟合优度检验,分别确定3个模型的最佳形式,从而构建交通事故起数时空分析模型。研究结果表明:从AIC准则和BIC准则来看,基于路段长度一致的交通事故起数时段、月分布模型采用负二项回归模型拟合效果较好,其他模型选择泊松回归模型拟合效果较好;基于路段长度一致的交通事故起数时段、周日、月分布模型的预测误差小于基于路段坡度一致的交通事故起数时段、周日、月分布模型。     

不同交通状态下直左交通冲突模型研究

在分析直左冲突与交通流影响关系的基础上,依据信号交叉口周期时长、饱和车头时距、相位绿灯时间和交通冲突影响系数,计算实际交通流量与道路通行能力的比值,依据该比值对信号控制交叉口的交通状态进行划分。并选择碰撞时间(time to collision,TTC)指标作为交通冲突的判定指标,以全贝叶斯方法为基础,构建独立状态下单维泊松对数正态贝叶斯组合回归(Poisson logarithmic normal Bayesian combination regression,PLCR)直左交通冲突模型和不同交通状态下多维泊松对数正态贝叶斯组合回归(multidimensional Poisson logarithmic normal Bayesian combination regression, MPLCR)直左交通冲突模型,分析表明:MPLCR模型的精度是PLCR模型的2.2倍左右,MPLCR模型可定量分析不同交通流与交通冲突的影响;交通状态不同,直行交通流和左转交通流对直左交通冲突的影响结果不同。     

基于统计与假设检验的高速公路交通事故数据分布特性

为了研究高速公路基本路段上交通事故数据的分布特征, 将事故数、伤亡事故数、事故死亡人数与事故受伤人数归类为离散型事故数据, 将事故间隔时间与平均每年每公里事故数归类为连续型事故数据; 对于离散型事故数据, 采用均匀划分法、动态聚类法与滑动窗法划分高速公路统计区段, 运用泊松分布、负二项分布、零堆积泊松分布与零堆积负二项分布对事故数据进行拟合; 对于连续型事故数据, 以收费区间为路段划分标准, 用正态分布、负指数分布进行事故数据拟合; 运用皮尔逊卡方值对各种拟合结果进行拟合优度检验。研究结果表明: 在各种区段上, 事故数均服从负二项分布, 有些情况下会同时服从负二项分布与泊松分布, 伤亡事故数与事故死亡人数主要服从零堆积泊松分布或零堆积负二项分布, 拟合优度检验中的概率均大于0.05;平均每年每公里的事故数比较符合正态分布, 而事故间隔时间则主要服从负指数分布, 拟合优度检验中的概率也均大于0.05;交通事故数据的统计分布特征是建立事故预测模型与事故多发点鉴别的前提条件之一, 而事故间隔时间可作为安全可靠度的度量指标。      

信号控制交叉口交通冲突特征与影响因素

对信号控制交叉口交通冲突的特征及影响因素进行分析能够快速明确交叉口的安全隐患,并提出合理的改善措施。通过对上海市5个信号控制交叉口进行交通冲突调查,分析信号控制交叉口的冲突类型特征和冲突点空间分布规律,揭示信号控制交叉口交通冲突的致因。结果表明,最突出的机—机冲突类型为直行与对向左转冲突(45%)。另外,超过50%的机—非冲突以及机—人严重冲突与右转机动车相关。利用线性回归模型和负二项模型分析冲突及严重冲突的影响因素,结果显示左转专用相位、右转车比例及大型车比例是显著影响因素。     

一种基于检测流量的微观随机车流发生器研究

车流发生器是交通模拟系统的基本模型之一,用于解决交通流的输入问题.用于描述一定时间内交通流分布规律的离散随机函数包括泊松分布、二项分布、负二项分布等.利用分布函数和检测时段的流量数据,提出了一种建立检测时段内微观时间尺度上车流发生器的研究方法,并对北京市交通数据进行了应用分析,结果表明此方法可以产生与实际观测流量相符的模拟车流序列.     

公交驾驶员违规类型同交通事故间的关联分析

公交车驾驶员违规行为是引起交通事故的重要原因之一,以往文献在研究驾驶员违规行为与事故频率之间的关系时,未能深入探究违规行为类型差异及其异质性。为了进一步揭示不 同违规行为的差异化影响并为行为管控措施提供依据,利用某市2019—2020年4532起公交违规及事故数据,将驾驶员事故频率作为研究对象,将17类违规行为及人口统计学因素作为解释变量,综合考虑数据特征及异质性分析需求,构建考虑均值与方差异质性的随机参数零膨胀泊松模型。模型分析结果表明：不同类型的违规行为对于驾驶员事故频率影响存在明显区别,当驾驶员同时存在若干特定违规行为时,事故频率明显高于其他驾驶员。具体包括：未走公交专用道等行 为次数越多,则该驾驶员事故频率越高;未系安全带、未礼让斑马线次数和及时更换失效驾照等行为的影响具有随机特征,其作用效果具有随机波动的属性;未礼让斑马线行为影响参数的均值和方差受到其他变量的影响,即当驾驶员未礼让斑马线次数和越线行驶次数均较多时,期望事故率愈高。     

多车道交织区车辆跟驰行为风险判别与冲突预测

车路协同系统(IVICS)是保障安全高效出行的新兴技术之一,将高精度车辆轨迹数据与机器学习方法相结合,提出一种可应用于 IVICS 的多车道交织区的潜在风险判别与冲突预测方法。首先,基于无人机视频,从广域视角提取交织区交通矢量位置、速度等信息,并划分上下游、交织影响区等多个分区;然后,考虑决策行为(车车边缘距离、接近率)与车辆行为(横纵向速度、加速度、速度角度)构建风险判别模型,以单位面积冲突次数、持续时间、冲突密度等指标评估风险;最后,基于朴素贝叶斯模型与logistic回归模型分别进行交通冲突预测,与实测数据相比,预测准确率分别为74.86%、87.10%,Area Under Curve分别为0.84、0.88,表明logistic回归模型具有更好的预测性能。研究成果有助于交管部门制定与优化交通管控方案,可应用于IVICS动态预警。     

基于风险矩阵的干线公路弯道路段交通冲突风险评估模型

为评估干线公路弯道路段(AHBS)交通冲突风险,基于交通冲突前5 min集计交通流数据、冲突路段道路线形特征和行车环境数据,分别建立交通冲突可能性及严重度评估指标体系。集成运用随机森林模型和多层次模糊综合评价法分别确定交通冲突可能性和严重度等级,进而采用风险矩阵法确定交通冲突风险等级。以云南省元双干线公路为例进行验证。结果表明：基于随机森林模型的交通冲突可能性预测准确率达到84.21%,所提模型能有效评估AHBS交通冲突风险,为干线公路交通事故治理提供理论依据。     

基于PET算法的匝道合流区交通冲突识别模型

为了识别入口匝道汇入车辆与主线直行车辆间的交通冲突,开展了匝道合流区车辆交通冲突识别研究.本文结合车辆运动信息,考虑车辆尺寸对交通冲突的影响,构建了基于后侵入时间(Post Encroachment Time, PET)算法的匝道合流区冲突识别模型;给出车辆交通冲突严重程度的确定方法,采用仿真分析验证了所建模型的有效性.结合实测交通数据,确定了PET阈值范围.结果表明,采用后侵入时间算法的匝道合流区交通冲突识别准确率为91.71%,说明该模型能有效识别匝道合流区的潜在冲突.研究成果可为车路协同环境下匝道合流车辆提供安全预警,进而减少车辆碰撞事故的发生,提升整个交织区域的道路交通安全水平.     

基于交通冲突模型的信号交叉口渠化岛设置方法

为了优化信号交叉口渠化岛,提出了一种基于交通冲突模型的信号交叉口渠化岛设置方法;提取了昆明市20个信号交叉口交通冲突数据、交通流数据、交通控制方式数据和几何设计数据,采用贝叶斯方法,构建了贝叶斯固定参数交通冲突模型和贝叶斯随机参数交通冲突模型,分析了模型的拟合优度和显著影响因素;基于随机参数交通冲突模型,确定了期望交通冲突数计算公式;绘制了信号交叉口渠化岛设置标准曲线,给出了信号交叉口渠化岛类型选择流程。分析结果表明:随机参数交通冲突模型比固定参数交通冲突模型拟合结果更好;交通量(直行交通量和右转交通量)、渠化岛类型与右转设计要素(右转让行标志和右转半径)变量系数服从正态分布;每增加1%的直行交通量,交通冲突增加0.56%;每增加1%的右转交通量,交通冲突增加0.53%;4种类型渠化岛的设置可以使交通冲突分别降低12.75%、23.37%、16.18%、33.64%;右转让行标志可使交通冲突降低15.03%;右转半径增加1%,直右交通冲突降低1.72%。可见,基于交通冲突模型的渠化岛设置方法是可行的。     

道路环形交叉口机动车冲突风险区识别模型研究

为定量识别城市非信控环形交叉口区域内的机动车冲突风险易发生点,降低环形交叉口的事故发生率,本文构建针对非信控环形交叉口机动车冲突风险识别模型。首先,利用无人机采集高精度、连续的多车辆轨迹视频,结合Kinovea视频运动分析软件实现运行车辆状态识别与跟踪,并记录车辆每一帧的运动数据;其次,基于交通冲突识别指标TTC(Time to Collision),提出适应环形交叉口道路线形特征的车辆TTC计算方法,并使用累计频率法确定严重、一般和轻微冲突的阈值分别为1.2,2.8,4.4 s;最后,通过绘制高峰和平峰交通冲突空间异步图,并结合交通冲突数和严重冲突率,对环形交叉口的36个子区段进行交通冲突风险等级评定。研究结果显示：在高峰时段,某一子区段的平均交通冲突发生次数约为15次,严重冲突率为17.45%;在平峰时段,某一子区段的平均交通冲突发生次数约为8次,严重冲突率为8.28%。重度风险区域在高峰时段占比达到50%,而在平峰时段为8.33%,这些重度风险区域主要集中在交织区段。因此,环形交叉口在高峰时段且位于交织区段的情况更易发生交通事故。本文研究成果有助于交通管理部门了解环形交叉口在不同...     

高速交通中堵塞形成阶段的交通流模型

研究了高速交通中由于各种交通瓶颈而导致交通堵塞的过程，通过与高速空气动力学中的激波问题作比拟，建立适用于这一过程的交通流模型，包括完全堵塞和部分堵塞两种状态下的不同模型。依据实际测量数据，论证了平面交叉口绿灯转红灯时车流堵塞波的推进速度满足正态分布假设，其拟合优度高于泊松分布假设。建立的完全堵塞状态下的交通流模型揭示，随着上游来流的平均流量增加，堵塞波的推进速度呈指数规律上升，堵塞前后交通状态指数改变值在O．02～O．30范围内。根据部分堵塞状态下的交通流模型，又可以得到不同程度堵塞条件下，堵塞波的推进速度与上游来流流量之间的定量变化规律，可以作为控制上游来流流量，以减缓堵塞发展或尽快消除堵塞的计算依据。     

无信控人行横道多类型冲突严重程度模型

为减少无信控人行横道处多类型冲突及其带来的交通安全问题，本文采用交通冲突指标和回归分析模型研究交通冲突的严重程度和影响因素。提出考虑驾驶员视野障碍影响的冲突指标(TTZ)，结合后侵入时间(PET)和安全减速度(DST)冲突指标，量化交通冲突的严重程度；通过计算的冲突指标值，利用模糊C-均值聚类方法识别严重冲突和非严重冲突；将严重冲突和非严重冲突作为因变量，建立基于二元Logit模型的多类型交通冲突严重程度预测模型。结果表明，相较于单次冲突，多重威胁冲突的严重程度更高，其中，多重威胁冲突是严重冲突的占比为57.9%，单次冲突是严重冲突的占比为27.7%。相较于行人，非机动车的严重程度更高，其中，非机动车-机动车冲突是严重冲突的占比为45.7%，行人-机动车冲突是严重冲突的占比为35.4%。关于影响因素，机动车数量、过街等待时间、过街速度及侧面车辆合法屈服行为等因素对多重威胁冲突的严重程度具有显著影响；机动车数量、过街等待时间、过街速度及前方车辆屈服行为等因素对单次冲突的严重程度具有显著影响。     

交通事件持续时间预测贝叶斯网方法研究

交通事件持续时间的预测是事件管理系统的重要组成部分,根据I-880实测数据集,利用逐步回归分析的方法确定事件持续时间的主要影响因素,分别建立了应用于事件持续时间预测的朴素贝叶斯(NB)模型、加树朴素贝叶斯(TAN)模型以及一般贝叶斯网(BN)模型,在分析数据特点的基础上确定了贝叶斯网的推理算法、参数学习以及结构学习方法.在不同数据缺失的程度和不同训练样本规模下,分别对三种模型的预测准确率进行了评价,结果表明贝叶斯网预测模型在数据缺失30%的情况下30min准确率高于80%.     

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以道路平面交叉口为研究对象,引入交通冲突技术定量分析道路交通安全状况,提出应考虑不同类型的交通冲突其严重性不同,对交通安全的影响也不同. 通过对平面交叉口交通车流的分析以及对不同类型交通冲突的严重性研究,基于物理碰撞学的理论,利用转向车辆的角度变化及减速关系,以车辆碰撞后的动能损失量,推导出交叉冲突、合流冲突和分流冲突在交叉路口发生碰撞后严重程度的相互权重关系,建立了此三种类型的关系模型. 并在分析交通冲突发生概率及碰撞后的严重程度基础上,引入了当量交通冲突数概念,作为评价交叉路口安全性的指标,以提供交通工程师评估路口安全性的依据.     

山区双车道公路货车碰撞预测的双变量冲突极值模型

为预测山区双车道公路货车与冲突车辆发生的碰撞，本文基于无人机视频，提取货车与交互车辆的高精度轨迹数据，选取适用于不同运行轨迹的交通冲突指标，结合极值理论，构建双变量冲突极值(BTCEV)模型，将后侵入时间(PET)与碰撞时间(TTC)纳入统一框架，实现山区双车道公路货车与冲突车辆的碰撞预测，并以云南省货车事故高发的山区双车道公路为例，验证 BTCEV模型的预测性能。研究表明：PET为0.382 s、TTC为4.471 s是山区双车道公路货车严重冲突的阈值；BTCEV 模型预测山区双车道公路货车年事故发生率为 5.84%，预测准确性高达 98.92%，较PET模型以及TTC模型分别提高了167.33%和10.80%；且相比于单变量模型，双变量模型所估计的置信区间更窄，预测精度更高。研究结果将山区双车道公路货车碰撞预测方法从单变量扩展到双变量，在山区货车交通安全分析方面有广阔的应用前景。     

基于综合距离指标的单船穿越冲突测量研究

为了监控单船穿越船舶流水域的交通风险,在考虑单船穿越动态过程和多关联对象影响的基础上,提出了运用综合距离指标测量单船穿越冲突,并根据综合距离指标与冲突之间的反比关系,建立了单船穿越冲突测量模型;将基于专家问卷数据85%位累计频率分析得出的综合距离指标判定标准与相应情形下综合距离指标实测数据的95%概率区间进行比较,得到了轻微、中等、严重3种单船穿越冲突程度的判定标准.研究结果表明:该测量模型准确反映了综合距离指标中3个参数对单船穿越冲突的影响, 3个参数同时增大时交通冲突值减小,任意1个参数值减小时交通冲突值增大;本文的判定标准适用于内河水域能见度为0.8~6.0 n mile、船舶长度60~180 m、航速3~13 kn、忽略风流浪影响的情形.      

城市道路拥堵状态下驾驶人换道特性研究

交通拥堵状态下车辆行驶速度低于驾驶人期望车速,引发驾驶人变换车道以获得更好的行车空间,由此导致不同程度的交通冲突。首先分析交通拥堵对驾驶人换道行为的影响,依据导致的交通冲突数和冲突程度将换道驾驶行为分为三种类型。基于大量实测数据,分别研究小型客车、大型客车、小型货车在交通拥堵状态下的车道变换特性,构建三种类型换道比例与交通拥堵压力系数的关系模型。结果表明,交通拥堵对三种类型车辆的换道行为均产生显著影响;相比小型客车和大型客车,小型货车不同类型换道比例分布更加离散。     

双负二项风险模型的破产概率

在经典离散风险模型的基础上把复合负二项风险模型推广为双负二项风险模型,即单位时间内的保费收取次数也为负二项分布,讨论了此时盈余的性质,并给出了关于破产概率的一个定理,得到了破产概率的一个上界.     

慢行交通混合过街特性及冲突模型研究

慢行交通混合过街时相互干扰较多,过街特性与一般的行人或电动自行车过街有所不同。本文对福州地区5个信号交叉口的慢行交通过街交通流和交通冲突进行调查,并使用SPSS软件对实测数据进行了统计分析,从而描述慢行交通混合过街交通流特性并建立交通冲突模型。研究得到电动自行车过街平均速度的均值是7.89km/h,行人过街平均速度为4.37km/h;随着慢行交通密度的提高,慢行交通速度呈现下降的趋势。最后将冲突模型预测值与实测值作比较,检验了冲突回归模型的有效性。