侧向碰撞风险对交织区汇合行为的影响

为研究高速公路交织区匝道车辆的汇合行为,基于梯度提升决策树(Gradient Boosting Decision Tree, GBDT)构建了交织区汇合加速度模型,利用美国 Next Generation Simulation (NGSIM)车辆轨迹数据提取汇合车辆与周围车辆之间的横纵向距离差、速度差及加速度等交通 参数作为候选变量,将1 s后的汇合加速度作为预测变量,对模型进行五重交叉训练和测试,获取 模型最佳参数组合,引入横向距离碰撞时间 TC 分析汇合过程中侧向碰撞风险对汇合加速度的影 响。研究发现：与基于视角的刺激-反应模型(VASR)相比,本文模型的预测精度更高;引入变量 TC 在均方误差(MSE)、平均绝对偏差(MAD)和R2这3个指标上均优于原模型;在各影响变量之中,汇 合车辆与目标车道领车的速度差 ΔVPL 和横向距离碰撞时间 TC 对汇合加速度的影响最大,相对影 响程度分别达到20.2%和12.1%。研究发现,GBDT模型能够准确预测车辆汇合加速度,深入挖掘 变量和汇合加速度之间的非线性关系,引入变量 TC 能够有效提高模型精度。     

自动驾驶环境下驾驶人接管行为结构方程模型

为提取自动驾驶环境下驾驶人接管行为的关键影响因素,使用驾驶模拟器和眼动仪进行自动驾驶环境下驾驶人接管试验;采集了11个受试者对5种接管情境的反应数据,包括车辆运行数据和眼部运动数据,并调查了受试者的个人属性;基于实测数据定性分析和情境差异定量分析的结果,利用AMOS软件建立了描述驾驶人接管行为的结构方程模型;假设纵向接管行为、横向接管行为和眼部运动行为是3个潜在变量,找到可以表征这3个潜在变量的9个观测变量;根据修正指数多次修正得到最终的结构方程模型,由此获得表征驾驶人接管行为的各变量间的关系及对应的参数。研究结果表明:驾驶人接管自动驾驶车辆的全过程可分为5个阶段,即感知反应、减速避让、加速回升、稳定恢复以及稳定运行;当左前方车辆汇入当前车道,此时驾驶人接管风险较高;横向驾驶行为与纵向驾驶行为、眼部运动行为均显著负相关,相关系数分别为-0.226和-0.223,纵向驾驶行为与眼部运动行为正相关,相关系数为0.152;平均速度、总体横摆角均值、一秒内扫视时间可分别高度解释驾驶人接管自动驾驶车辆时纵向、横向及眼部的潜在行为。可见,此模型能有效揭示驾驶人接管自动驾驶车辆的整体行为与局部行为,有助于改进人机交互模式与自动驾驶接管请求提示。      

基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型

为研究混合交通流条件下山区双车道公路超车行为，确定关键影响因素与超车持续时间的关系。以云南省典型山区双车道公路为例，利用无人机采集超车行为视频数据，提取参与超车行为的机动车轨迹，构建超车行为变量指标体系，分析山区双车道公路超车行为特性；建立基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型，确定影响超车持续的关键协变量，并分析关键协变量与超车持续时间的定量关系。结果表明：混合交通流条件下，山区双车道公路平均超车持续时间为10.3 s，平均超车距离为201.3 m，由驾驶员的驾驶风格、较高的行驶速度及复杂的交通流条件共同作用所致；Log-logistic 加速失效时间模型对超车持续时间拟合效果最好，AIC和BIC分别为272.989和265.650，危险函数拐点约为13 s，说明超车行为在13 s前结束的可能性最大；影响超车持续时间的关键变量分别为超车距离和超车车辆与被超车车辆的初始速度差、最大横向距离、是否有对向车、被超车车辆长度和超车车辆类型，影响程度较大的协变量为超车车辆类型和是否有对向车，当超车车辆为货车时，超车持续时间增加了22.9%，当有对向车时，超车持续时间降低了17.8%。     

事故车辆三维翻滚运动的轨迹模型

为了再现汽车三维碰撞事故,构建了车辆三维坐标系,根据碰撞冲力矩与反向重力矩的关系,推导了车辆纵向倾覆与横向翻滚的临界条件.利用运动学理论及动能转化关系,构建了地面反力作用下的车辆翻滚轨迹模型.以实际事故为案例,利用基于上述模型开发的事故再现分析系统与PC-Crash软件进行再现分析,并与事故现场车辆残留痕迹进行了对比.结果表明,模型再现得到的车辆静止位置及姿态与事故现场一致,再现轨迹除小客车左前轮曲率略小于实际残留痕迹外,其余轨迹与现场痕迹一致.      

用铰接板(梁)法计算有损伤桥梁的横向分布系数

给出分析有损伤桥梁荷载横向分布系数计算的铰接板(梁)法模型和一般方程，讨论了不同损伤位置和损伤程度对横向分布系数的影响，并针对某病桥的实测数据，运用遗传算法对损伤位置与程度进行识别，其模型计算的横向分布系数与实际情况吻合，表明此模型和方法是可行的．     

隧道中央隔离设施安全效果的模拟评价研究

以山区公路某隧道群为对象,对用于非分离式隧道中的可倒伏示警柱、视觉标线、常规标线等三种中央隔离设施进行了驾驶模拟对比实验;建立了设置有3种隔离设施的道路虚拟实验场景;利用驾驶模拟系统进行受试者实验,对实验中获取的车辆动态数据进行了统计分析.通过对速度及其标准差、车辆行驶轨迹的横向位置及其标准差的分析结果得出:可倒伏示警柱和视觉标线有利于隧道内的行车安全,除去成本因素,可倒伏示警柱的安全性会更高些.     

桥塔遮风效应对风-车-桥耦合振动的影响

为考察横向风作用下桥塔附近风场突变对行车安全性和舒适性的影响,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟方法对大跨度悬索桥桥塔区域桥面风场进行了仿真分析.通过组合节段模型风洞试验,测试了车辆沿不同位置的轨道运行时车辆、桥梁的气动力系数.基于不同位置轨道处的风场分布和测试的气动力系数,采用自主研发的桥梁结构分析软件BANSYS,对车辆沿不同位置轨道通过桥塔区域时的动力响应进行了对比分析.研究结果表明,桥塔附近桥面风场变化剧烈,存在局部加速效应;桥塔处风场突变效应对车辆横向响应的影响明显.     

城市快速路匝道车辆汇入影响因素识别与行为预测

分析了美国US101快速路瓶颈路段(简称“US101”) 和上海市延安高架上虹许路匝道瓶颈路段(简称“SHHX”) 的车辆轨迹数据, 研究了城市快速路入口匝道车辆的汇入行为; 考虑了汇入行为的13个瞬时影响因素和25个历史经历影响因素, 采用随机森林算法对38个影响因素进行重要度排序, 并识别关键影响因素; 分别对2个瓶颈路段构建了贝叶斯网络汇入行为预测模型, 并评价了模型预测精度。分析结果表明: 瓶颈路段US101和SHHX共有14个关键影响因素, 包括6个历史经历影响因素, 其中瓶颈路段US101和SHHX历史经历影响因素分别占关键影响因素总数的45.45%、36.36%, 说明汇入行为的历史经历影响因素对最终汇入决策有显著的影响; 考虑历史经历影响因素的贝叶斯网络模型预测精度较高, 瓶颈路段US101和SHHX汇入行为的总体预测精度分别提高了2.53%、8.85%, 其中未考虑历史经历影响因素时, 瓶颈路段US101和SHHX汇入行为的总体预测精度分别为87.94%和73.17%, 考虑历史经历影响因素时, 瓶颈路段US101和SHHX汇入行为的总体预测精度分别为90.47%和82.02%;此外, 预测模型无过度拟合, 测试集汇入事件与非汇入事件的预测精度之差在1.2%以内。      

强制性换道的空间特征对分流区交通流的影响

为研究车辆在多车道分流区的跟驰换道行为，将强制性换道划分为激进型和保守型.在考虑驾驶员换道需求与空间位置关系的基础上，量化两种强制性换道行为的转换条件，并给出车辆强制性换道规则；对跟驰模型中的减速度参数进行优化，建立多车道下分流车辆的跟驰换道模型；采用实际数据标定模型中关键参数，并验证模型的可行性.仿真结果表明：分流车辆的横向空间分布对交通流的干扰具有显著性影响；当分流车辆集中在最左侧车道时，中间2车道的运行速度波动明显，折减量最大时达到51.4%，恢复稳定所需时间更多；通过 4组实验场景发现，分流车辆的合理空间分布对交通流运行速度有较大的改善作用.     

考虑前序路段状态的公交到站时间双层BPNN 预测模型

为提高公交到站时间预测精度，提出基于双层BPNN与前序路段状态的综合预测模型. 基于静态变量及顶层BPNN模型预测车辆到达每个站点的初始行程时间，利用K-means 聚类及马尔科夫链模型基于前序路段状态预测目标路段行驶时间；将上述两个模型的预测值及上一班次车辆的行程时间作为输入变量，基于底层BPNN模型预测车辆在目标路段的行程时间，进而动态调整车辆到达每个站点的时间. 以上海市791 路公交车早晚高峰各路段的行程时间为例进行模型测试，并与其他4 种模型进行比较. 结果表明，所提模型具有较高的预测精度，尤其在雨天，比传统BPNN模型预测精度提高57.25%.     

MERGING AND SPLITTING SECOND-ORDER SELF-SIMILAR PROCESSES (TRAFFICS)

Recent traffic measurements in corporate LANs, Variable-Bit-Rate (VBR) video sources, ISDN control channels, and other communication systems, have indicated traffic behavior of self-similar nature, which has implications for design, control and analysis of high-speed networks. Merging and splitting are two basic networking operations. This paper gave the necessary and sufficient conditions for that merging of second-order self-similar traffic streams also results in a second-order self-similar stream. It shows that splitting traffic streams of the second-order self-similar stream are still self-similar streams by the independent splitting operation.     

基于元胞自动机的高速公路瓶颈交通演化仿真

为分析高速公路中道路瓶颈造成的堵塞现象,本文改进KKW (Kerner-Klenov-Wolf) 模型, 建立跟驰规则;综合考虑车间距和车速对车辆换道的影响,建立自由换道和强制性换道规则;并对高速公路中不同车流量条件下,道路瓶颈上游的堵塞区域分布、换道行为特征和车道上交通参数的变化情况进行仿真研究。结果表明：在给定的交通量条件下,汇流车道的拥堵区域长度处于动态平衡状态,不会随时间而变化,且道路瓶颈前的汇流行为会导致目标车道上严重的速度下降,汇流车道和目标车道上车辆速度变化趋同;从换道集群特征来看,道路瓶颈前因高交通流量形成的低速汇流车辆倾向于以小集团的方式统一进行换道,造成目标车道上剧烈的交通震荡;瓶颈消失后,交通恢复时间随进口交通流量的上升而线性增长。     

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机场与城市内部交通的衔接规划是城市综合交通规划的重要组成部分,分析机场与城市内部交通衔接规划存在的问题,建立一个高效的衔接系统是十分必要的。针对这个衔接系统的特征,从发展公共交通的角度考虑机场与市区之间的衔接关系,处理机场与市区衔接的问题。机场巴士和机场轨道交通的专线站点的布设和规模设计对解决整个衔接问题和提高衔接系统的效率起着关键作用。以现有公交换乘枢纽布局选址方法为基础,以旅客出行总时间最小为目标,建立了各类机场专线站点的布设模型,并利用遗传算法的计算方法对其进行求解。运用此模型,可以得出规划机场专线站点数目及其规模的合理方案。     

基于手机定位的交通OD数据获取技术

居民出行OD数据是交通规划中最重要的基础资料之一。传统的利用纸和笔、电话调查以及路边询问等调查方式虽然简单,但存在较大局限性。随着信息技术、移动技术等的发展,手机信息和定位技术应用于交通数据采集是研究的热点之一。在CDMA通信网络和gpsOne手机定位技术的基础上,对出行者进行连续位置跟踪,通过数据处理提取出行者的起讫点位置信息,再结合已有交通区划分,根据点与多边形关系的算法中的面积判断算法得到出行者的OD信息。最后利用所提出的方法对重庆市九龙坡区杨家坪地区进行了OD调查,得到OD发生集中专题和OD线专题。     

城市轨道交通站点（出入口）选址规划设计优化综合评价指标体系研究

大城市高密度的人流亟待通过新交通方式缓解,城市轨道交通在其中扮演着越来越重要的角色,在其建设前期,交通站点(出入口)的选址显得尤为重要。通过对影响站点(出入口)选址的各项因素进行系统分析,建立选址规划设计优化综合评价指标体系的AHP模型,从而可作为站点(出入口)选址决策的重要参考依据。     

高速公路作业区宏观动力学交通流模拟

在分析高速公路作业区汇合交通特性的基础上,提出了一个高速公路作业区的宏观动力学交通流模型及模型的离散格式,并用此模型做了汇合交通流的数值模型.数值模拟结果表明,模型可基本反映交通流的物理特性,在描述不均匀密度在车流中的传递,车道数目变化对交通流的影响方面,有一定的优势.     

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在高架道路匝道设计中,路网性能及设计悖论的出现与否都受匝道位置的影响,本文对同时优化匝道位置和通行能力的匝道设计问题进行了研究.通过分析设计中可能出现的悖论问题总结了导致其出现的原因.鉴于匝道位置的重要性,建立了考虑匝道位置的走廊通道高架道路匝道设计双层规划模型.模型的决策变量为匝道布设位置、通行能力以及类型(上/下高架),上层目标为最小化网络的总出行时间,下层为交通分配问题.最后,通过计算示例来验证所提出模型的优点,算例结果表明,考虑匝道位置的优化设计模型能获得较好的效果.     

基于手机定位的实时交通数据采集技术

交通数据采集是建设智能交通系统的首要环节,如何通过较为经济的方式及时获得质量可靠的交通数据是当前国内外交通数据采集面临的重大问题。首先介绍了手机定位技术应用于交通数据采集的发展背景和需求,同时介绍了TDOA,A．GPS,CELL ID with TA,Handover等常用定位技术,并对其定位精度进行对比。分析了基于手机定位技术的交通数据采集技术的关键问题,总结了近年国外高校、交通研究机构的主要研究成果和项目经验,最后提出进一步需要解决的问题。