基于驾驶模拟实验的85％位车速预测模型

应用运行车速（85％位车速）对道路设计一致性进行评价已被世界各国广泛采用,但用来进行评价的参数——运行车速的获得大都是在道路上测得的,提出一种通过在专用汽车驾驶模拟系统上进行实验,获取运行车速,从而建立运行车速预测模型的方法。实验采用真实路段的虚拟场景,并可在实验中实时记录速度数据,利用速度数据对平均车速、85％位车速与单圆曲线的曲率变化率CCRs及坡度进行回归分析,最后应用CCRs及坡度建立平均车速、85％位车速的预测模型。     

山区低等级公路弯道行车速度对行车轨迹的影响

将驾驶模拟器应用于交通仿真中.在具有不同道路线形组合的弯道上,对小客车进行了行驶试验.针对山区低等级公路小半径曲线的特点,分析了行车速度的变化趋势以及与行驶轨迹的关系.对于小半径曲线而言,车辆在进入曲线时速度降低,轨迹发生内向偏移;而车辆在驶出曲线时速度提高,轨迹发生外向偏移.进一步地考虑曲线路段车辆受力特征及驾驶人驾驶行为,分析了行车速度与行车轨迹侧向偏移的相关性,得到了基于车速的行车轨迹侧向偏移计算模型,计算结果可为山区公路线形设计提供参考依据.     

专道公交车经济驾驶的车速引导机制与计算

通过车路协同系统,减少车辆行驶过程中加速、减速怠速工况次数是实现经济驾驶的一种新方法。结合油耗理论、驾驶行为和车速引导等知识体系,设计出一套不同于传统车速引导的公交车经济驾驶车速引导机制与计算方法。机制与算法在后续研究中,通过VISSIM仿真与驾驶模拟器平台实验和实际实地实验验证了其合理性,结果显示实现经济驾驶的效果良好。     

农村公路减速设施的适应性分析

为了研究不同减速设施的减速效果,本文选取四种规格的减速丘和减速带为主要研究对象,通过实验设计和现场调研获取数据,对比农村公路上这四种典型的减速设施的85%位车辆速度;经过数据对比分析得出,较宽型的减速丘在农村公路上的减速效果最佳。同时,为了研究标志牌设置的最优位置,本文采用驾驶模拟器进行了仿真实验,通过设置前置25m、30m、35m、40m、45m、50m、55m、60m八种实验场景,获取车辆速度值,进行数据对比分析。实验结果表明,在限制速度为40km/h、车道宽度为3.5m,车流为自由流的农村公路上,减速标志牌设置在减速丘前50m位置处最优,速度下降率最大且车辆在减速丘处车速最平稳。     

高速场景相邻前车驾驶行为识别及意图预测

相邻前车的驾驶行为会影响后车，因此先进的辅助驾驶系统需具备识别前车驾驶行为的能力. 对高速场景下相邻前车换道行为进行研究，分别提出双层连续隐马尔可夫模型-贝叶斯生成分类器(CHMM-BGC)，以及基于双向长短时记忆网络(Bi-LSTM)的行为识别模型和意图预测模型. 采用自然驾驶数据集对模型的有效性进行测试验证. 实验分析表明：基于Bi-LSTM的行为识别模型相较于双层CHMM-BGC在平均识别率上提升了11.24%，两种行为识别模型均可在相邻前车换道过程的早期阶段识别换道行为；考虑相邻前车与周围环境车辆的交互作用，可使模型具有预测性，两种意图预测模型均可在车辆换道时刻前预测到驾驶人换道意图. 模型仿真计算时间可满足系统的实时性需求，为本车驾驶人预留出反应时间，为预测周围车辆行驶轨迹研究提供支持.     

雾天高速公路交通安全风险评估

以驾驶模拟器作为数据采集平台,采集雾天高速公路不同能见度车辆的车头时距数据,对车头时距分区间统计,不做任何假设,克服了仅以天气等级或是车速和能见度作为风险评估的指标、行车安全等级以仿真得到的曲线图来定性判定的缺点。选取能见度和车头时距作为指标,对雾天高速公路的交通安全进行了风险评估。运用 Fisher 最优分割编写 Matlab 程序。将风险分为4级,以车头时距出现的概率结合损失量的大小确定风险分级标准。采用 K 近邻非参数对风险进行预测,训练集及验证集的分类误差均为0.7%,验证该模型具有有效性。     

高速公路改扩建期间强制变道行为驾驶模拟的有效性研究

为了验证驾驶模拟技术应用于高速公路改扩建期间施工路段强制变道行为分析的有效性,开展了实车驾驶和驾驶模拟2种实验.首先,采集车辆的速度和位置信息,计算了强制变道的断面车速v、特征断面间距Δd和特征断面时距Δt等行为指标;然后,分别采用非参数统计方法与回归模型来检验各行为指标的绝对有效性与相对有效性.结果表明:驾驶模拟技术能有效地应用于高速公路改扩建期间强制变道行为分析;变道开始断面的车速、越线点与施工路段起点之间的间距和时距、变道结束点与施工路段起点之间的间距和时距均显示出驾驶人在驾驶模拟环境中具有更激进的驾驶行为.     

山区双车道公路平曲线路段运行速度预测模型研究

运行速度预测是进行速度协调性分析的基础。针对山区双车道公路的特点,通过采集云南省三条双车道公路平曲线路段小客车和大货车的运行速度数据,建立了山区双车道公路平曲线路段运行速度预测模型,并进行了模型验证和应用。验证结果表明,该模型有效、可靠,可以用于山区双车道公路平曲线路段的运行速度预测。     

基于轨迹-速度耦合策略的复杂道路汽车行驶速度决策

为了提供复杂道路上汽车自动驾驶的目标速度,提出了基于前视轨迹曲率的速度决策算法:首先决策出前视断面的轨迹点,算出每个点位的轨迹曲率并将其作为输入数据;然后从时间最省、驾驶最舒适、定速巡航以及混合模式中选择其一作为决策目标;在速度界限以及纵向/侧向舒适性约束下进行滚动时域优化,决策出前视断面上的期望速度值,随着车辆的行驶前视断面依次向前滚动,最终得到沿行驶距离变化的速度曲线.用复杂山区道路的实测数据验证了模型的精度,以2条公路和1条赛道作为仿真算例,结果表明:(1) 通过组合不同的轨迹决策目标和速度决策目标,能够得到多种驾驶模式的速度曲线,进而模拟出多种实际驾驶行为;(2) 由于前视轨迹是在通道边界内生成,弯道半径、转角、回旋线、路宽、偏转方向等用于确定通道边界的道路变量,都会改变轨迹特性进而影响行驶速度,因此,本文算法能够适应复杂的道路几何条件.      

背景值优化的灰色马尔科夫模型在铁路客流预测中的应用

以提高铁路客流预测精度为出发点,通过对传统的灰色模型进行分析,采用积分的数学思想对灰色预测背景值进行优化.结合马尔科夫预测模型的优点,运用马尔科夫对优化后的灰色预测模型误差进行修正,提高了预测模型的精度.以我国铁路客流预测为实例,通过对预测模型的预测结果的对比研究,验证了模型的有效性.     

农村公路安保设施有效性评价指标研究

为评价农村公路安保设施的有效性,提出了速度、行车轨迹、生理、交通事故以及满意度等5个评价指标,并对其适用性进行了分析;结合实际观测数据,举例说明速度和行车轨迹指标的应用。分析表明:速度和行车轨迹指标可在较短的时间内对部分微观层面的农村公路安保设施的有效性进行评价;生理、交通事故以及满意度指标均可用于微观和宏观两个层面的安保设施有效性评价,但在应用的过程中均有一定的限制性。     

无偏灰色预测在列车自动驾驶系统中的应用

列车自动驾驶系统是列车控制系统研究中的一部分,可以按照目标速度自动完成运输任务,并且最大程度地节约能源、提高旅行速度。无偏GM（1,1）模型克服传统灰色预测模型存在灰色偏差与抗干扰能力弱的局限性,提高速度预测值的精度。通过算例表明,该方法具有可靠的预测结果,能有效地指导列车自动驾驶。     

基于产业结构测度的货运量预测模型

在对货运量预测理论及步骤概述的基础上,重点分析基于产业结构测度的货运量预测模型。并以合肥市为例,将单位GDP货运量的生成量与产业结构测度二者关系数量化,建立二者关系模型,根据统计学的方法检验模型的可靠性,并利用该模型预测地区货运量。     

基于GARCH的短时风速预测方法

为提高高速列车运行的安全性,基于线性递归的差分自回归移动平均模型(auto-regressive integrated moving average, ARIMA)和非线性递归的广义自回归条件异方差模型(generalized auto-regressive conditionally heteroscedastic, GARCH),提出一种组合模型ARIMA-GARCH进行高速铁路强风风速的短时预测.首先对数据的非平稳性进行预处理,以降低数据非平稳性对所提模型的影响;其次建立线性递归的ARIMA模型对数据进行分析和预测;最后,引入非线性递归的GARCH模型对数据进行分析和预测.基于现场测量的样本仿真分析表明:相比原始数据,ARIMA-GARCH模型的预测精度较高且随着预测步长的增加,平均绝对误差仅从0.836 m/s增加到1.272 m/s;ARIMA-GARCH模型考虑了异方差这一非线性特性,其预测精度明显好于线性的ARIMA模型,其中超前6步预测的平均绝对误差精度提高11.54%.      

视距对双车道公路运行速度的影响研究

首先,对能见度与视距之间的关系进行分析,然后,通过在驾驶舱进行一系列的模拟试验,研究平直路段上不同能见度下车辆的运行速度变化趋势。最后,通过大量的实地采集数据,采用统计回归方法建立在视距受限时双车道公路运行速度预测模型。研究结论为运行速度设计方法研究建立理论基础。     

公路客车横向加速度实验研究

为提供不同类型公路几何线形参数的计算依据,在12条不同地形环境、不同等级的公路上采集了小客车和大客车的横向加速度、行驶速度和轨迹曲率半径数据,评估了试验公路的行驶舒适性,给出了六车道、四车道、双车道3类公路的横向加速度特征分位值,针对不同公路类型和车型,建立了横向加速度-曲率半径和横向加速度-速度的均值模型、极限值模型和85分位值模型.研究结果表明:（1）车道数越少,行驶舒适性越差,设计速度低于30 km/h的双车道公路部分路段的行驶舒适性极差;（2）横向加速度累计频率曲线的拐点在第90~92分位,双车道公路的横向加速度最大值大于8 m/s2;（3）行驶轨迹越缓和、车道数越多,横向加速度分布越集中,且大客车的横向加速度分布要比小客车集中;（4）第85分位值模型可用于公路几何参数的最大值与最小值控制,均值模型可用于几何参数的一般值控制.      

基于BP神经网络的公交线路站点时段上下车人数预测模型

公交线路客流预测是公交调度优化技术的基础研究内容。通过对公交线路站点时段上下车人数主要相关影响因素的分析，并根据改进的BP学习算法，而建立的基于改进的BP神经网络的公交线路站点时段上下车人数预测模型．经哈尔滨市有关调查数据的训练与检验，证明具有较高的预测精度。     

视觉干预标线对驾驶行为的影响研究

通过对视觉干预下实验车辆的转向盘转角,以及纵、横向加速度连续观测分析,提出了转向盘转角变化率指标,用于评价视觉干预标线对驾驶行为的干预程度．实验结果表明,视觉干预标线能够影响驾驶员的驾驶行为,使其调整车辆的运行状态,改变行驶轨迹,设置适宜宽度的视觉干预标线不会影响行车安全．