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随着汽车技术的发展,道路上自动驾驶的车辆在未来会越来越多,给道路交通带来了巨大影响.本文引入了经典的Gipps安全距离规则,对Na Sch模型进行改进,提出了基于安全距离的自动驾驶元胞自动机交通流模型.然后,利用数值模拟的方法研究了自动驾驶车辆对道路交通流的影响,研究获得一些新的结论.第一,通过降低自动驾驶车辆系统的反应时间,可大幅提高道路通行能力,最高可达2倍.第二,当自动驾驶车辆系统的反应时间降到0.5 s以下时,其对道路通行能力的影响可忽略.第三,道路上自动驾驶车辆的比例对道路通行能力和交通拥堵有显著影响.当自动驾驶车辆的比例达到80%时,通行能力可达到全手动驾驶交通流的2倍,交通拥堵可以降低50%.第四,在全自动驾驶的交通流中,增大自动驾驶反应时间会减少交通拥堵.特别是当密度在30~60 veh/km的范围内时作用更为明显,拥堵比例下降最高可达到20%,可以作为一种缓解拥堵的策略.     

车路协同环境城市快速路分流区通行能力提升策略

根据车路协同环境城市快速路分流区不同车型的自动、人工驾驶混合车流特征，引入动态加速度、可变换道概率改进元胞自动机模型车流运行规则；设计了考虑主路自动驾驶渗透率、大型车混入率、驶出自动驾驶渗透率、驶出车流率、出口匝道车道数、换道决策点距离等因素耦合作用的分流区换道仿真试验；对比分析了多因素耦合作用下驶出车辆自由换道率、平均换道距离等指标影响程度，研究了城市快速路分流区道路通行能力变化规律；提出了基于可变换道决策点距离的分流区道路混合车流通行能力提升策略。研究结果表明:分流区驶出车辆自由换道率越高，道路通行能力越大；主路车流自动驾驶渗透率对通行能力的影响最为显著，自动驾驶环境可达到人工驾驶环境道路通行能力的2倍；出口匝道车道数对通行能力的影响不显著，2条出口匝道比1条出口匝道的通行能力提升约3%；换道决策点距离对通行能力的影响较为显著，车辆换道决策点距离从100 m增加到150 m时，分流区道路通行能力可提高9.6%~10.6%。可见，可借助移动式交通标志提前引导车辆换道决策，显著提高分流区道路通行能力。      

科学推动自动驾驶技术发展与应用——拥抱新技术,迎接新挑战

自动驾驶通过载运工具、基础设施与运行管控的有机融合,实现道路交通部分或完全自动化运行,是对传统运输模式和出行方式的一次深刻变革.首先,概述了自动驾驶的概念和意义.然后,阐述了自动驾驶汽车主要涉及的环境感知、自主决策和运动控制三大关键技术.接着,分析了自动驾驶技术发展存在法律法规和伦理问题有待解决、测试和评价方法缺失、标准体系有待健全、系统安全需引起重视等四大方面的问题.最后,指出未来自动驾驶可能呈现两条路线并行发展的态势:在开放道路上推广应用L3级以下辅助驾驶功能,提升驾驶安全,提高道路通行效率;在法律法规制约较少、环境相对封闭的园区内推动自动驾驶等无人化技术常态化运行,并配套建设智能化基础设施,改善生产和作业效率.     

基于路面养护管理系统的衍生方向研究

路面养护管理系统在道路工程中得到广泛应用，取得了很好的应用前景，并在某些程度上影响着无人驾驶技术的研究。为进一步发展和完善自动驾驶汽车技术(MVADS),使自动行车速变与真实道路状况相适应，将采用能描述路面真实状况的路面养护管理指标(PMAS)为道路自动驾驶提供量化数据，使道路自动驾驶能够考虑真实道路特点而对行驶速度进行修正，进而弥补汽车自动驾驶未能考虑道路真实自身状况的缺点。结合面养护数据指标的特点，建立路面养护的各项指标对自动驾驶车速的系数。探索结果表明：不同路路面养护管理的评价指标对路面的描述状况不同，其中PCI指标相比于其它评价指标对道路自动驾驶影响更大。对车速影响较大的指标在自动驾驶技术中应该得到更大的关注和研究，探索结果对促进道路自动驾驶技术的进一步发展具有一定的理论和应用价值。     

考虑自动驾驶的混合交通流路段阻抗函数

为解决未来自动驾驶专用车道的规划设计问题,本文提出了一种自动驾驶车与人工驾驶车混合交通流路段阻抗函数模型.首先,分析了自动驾驶专用车道的设置对混合交通流中车辆跟驰模式的影响;其次,在此基础上,引入微观跟驰驾驶模型,推导了不同自动驾驶车辆渗透率条件下的路段通行能力函数,分析了自动驾驶车辆对路段通行能力的影响;然后,将混合交通流通行能力引入经典的BPR函数,推导了考虑自动驾驶的混合交通流路段阻抗函数模型;最后,设计了数值实验讨论了自由流速度(自由流行程时间)、自动驾驶车辆的渗透率和安全车头时距对路段阻抗的影响.结果 表明:(1)当路段流量较小时,自动驾驶车辆的引入对路段阻抗行程时间的影响较小;(2)当自动驾驶车的渗透率为30％时,设置自动驾驶专用车道对行程时间的改善最为明显;(3)当流量较小时,自动驾驶车辆渗透率对路段阻抗行程时间的影响较小,而随着路段流量的增大,自由流速度和自动驾驶车辆渗透率将共同决定路段的行程时间.相关成果可为未来自动驾驶专用车道的规划与设计提供理论支撑.     

基于行车安全场模型的交叉口车辆控制算法

为了提高网联环境无信号交叉口自动驾驶车辆的行车安全与通行效率问题,首先,建立无信号交叉口的行车安全场模型,构建包括车辆动力性能、制动性能以及通行交叉口所有车辆行车风险的目标函数,并设定相应的约束条件;然后,采用模型预测控制方法优化驶向交叉口车辆的行车策略;最后,基于VISSIM、MATLAB和NS3构建联合仿真试验平台,分别以车辆碰撞冲突类型、行车风险改善和道路拥堵程度验证并分析算法性能. 试验结果表明:在车流量和流量容积比大于1.0时,相比于传统的感应控制系统,本文提出的算法在延误时间、行程时间、冲突数目和通行能力的收益率分别大于90%、10%、10%和5%;在通信延迟低于100 ms,数据丢包在35%内,仍能够保证交叉口内车辆的通行效率.      

基于驾驶实验的驾驶员气质特征实证探讨

对驾驶行为开展研究,在提高道路通行能力、减少道路交通事故以及智能驾驶、辅助驾驶和汽车安全设计等方面具有重要意义。如何辨别驾驶员类型、分析驾驶员驾驶特征已成为驾驶员对道路交通流影响量化研究的关键问题。研究选取20位拥有三年以上驾驶经验的驾驶员进行道路驾驶实测实验,以高精度车载GPS为数据采集工具(Video VBOX Pro),记录车辆驾驶过程中速度、加/减车速、换道次数等特征参数,并结合驾驶员自我驾驶评述及随车实验人员主观评价,确定驾驶员的驾驶行为特征。将实验数据确定的驾驶员驾驶类型与心理学气质量测表确定的驾驶员驾驶类型进行对比,通过分析发现:心理学气质量测表不适合用于判断驾驶员的驾驶类型。     

浅谈提高汽车燃油经济性的几点措施

汽车的构造、驾驶技术和道路情况等是影响汽车燃油经济性的因素,其中重要因素是发动机性能。因此,改进汽车的技术性能,是提高汽车燃油经济性的有效措施。目前,采用较为广泛的有内燃机改进技术、混合动力技术、无级变速技术等。这些技术在一定程度上提高的燃油的经济性。     

智能网联汽车道路测试政策法规分析及展望

为进一步促进智能网联汽车道路测试相关政策法规的建立健全,首先分析了智能网联汽车技术的发展路径和发展现状以及国外具有代表性的自动驾驶道路测试法律法规的主要内容。然后,总结并分析了我国国家层面及各地区已发布的智能网联汽车道路测试相关政策法规的主要内容和异同点。最后,针对相关政策法规的制定和完善,提出根据自动驾驶技术的不同等级制定分等级的测试管理办法、逐步开放各地区测试数据共享、制定统一的责任认定标准、对测试路段的道路基础设施和交通管控设施作出明确规定、保护网络安全和用户隐私、在确保交通安全的前提下逐步扩展测试路况、推动营运车辆领域测试管理规范的制定等建议。     

侵犯性驾驶行为对道路交叉口通行能力的影响

为研究侵犯性驾驶行为对城市局部区域交通通行的影响及影响程度,选取北京市4个典型道路交叉口进行1周观察.借助录像设备记录早高峰、平峰、晚高峰3个时段三类常见的侵犯性驾驶行为:侵占公交专用车道、随意变换车道、插队.数据显示:随意变换车道发生的次数最多且多数交叉口各时段间有显著差异;平峰时段侵占公交专用车道更为明显;各时段插队次数比较平均.为探究侵犯性驾驶行为对道路交叉口通行能力的影响,提出交叉口平均负荷能力(ALC)和侵犯性驾驶行为负荷(ADL)两项指标.计算结果与预期假设不同,具有侵犯性驾驶行为的车辆没有阻碍道路交叉口的车辆通行.     

由路面振动响应反分析识别交通荷载

交通荷载作用下高速公路路面路基动力响应的分布和传递变化规律已成为解决路基问题的重要研究内容.文中针对道路工程结构的特点,研究基于实测路面振动加速度的交通振动荷载识别问题,建立道路结构动力响应计算模型,提出非线性系统交通振动荷载识别的增量有限元方法,推导了由实测加速度响应计算交通荷载的识别公式,通过工程实例分析,得到了一定条件下路面振动荷载时程曲线.     

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基于行程时间对交通需求的影响,建立路段交通流模型,对路段交通流量稳定性及通行能力的退化状态进行分析.在出行者的交通需求具有弹性的情况下,路段行程时间越长,交通需求越低.模型中行程时间由道路上的交通状态决定,车辆行驶过程的计算利用MITSIM模型,通过数值模拟方法分析弹性需求对交通流的稳定性及通行能力的影响.仿真结果表明,在交通需求和路段性能相互作用下,路段交通流量趋向于稳定,非饱和状态下的稳定流量随着交通压力的增加逐渐上升到最大通行能力,而饱和状态下的稳定流量小于最大通行能力且交通压力越高通行能力退化越严重.因此在城市路网规划时,应综合考虑路网中各路段通行能力,避免路段通行能力下降.     

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实际交通管理中，为了提高道路的利用率，减缓交通拥挤，交通规划与管理者在规划设计时会尽量将交通流均匀分布在各路段上，或者利用一定的交通管制方法将双向道路上不均匀 流量转为均匀流量，这样既不需要投资增加路段能力，又能充分利用现有资源。根据这种思想，张和高(2006)提出了交通流均匀分布下的双向道路网络设计模型，但是原有问题目标函数只是求系统总阻杭最小和交通流不均匀分布度最小，这对于网络可靠性分析来说不太适用，本文分别分析了这两种目标函数下的交通网络的连通可靠性，结果表明了这种道路调整方法对系统的连通可靠性有一定提高.     

路段环境交通容量模型及其求解方法

机动车排放的尾气已经成为城市空气污染的主要污染源,对路段从机动车污染物排放方面进行承载容量分析具有重要的意义。本文在对微观（路段和交叉口）环境交通容量分析的基础上,运用机动车尾气扩散箱型模式建立了路段环境交通容量计算模型;并利用正交枚举法对路段环境交通容量进行求解。该模型及其求解方法的提出可为城市规划、交通规划和交通管理决策提供参考。     

旅游景区新建公路交通量预测方法研究

对旅游景区新建公路交通量的预测主要采用4阶段法,但该模型对隐性交通需求反应不敏感,同时也没有考虑到景区本身的环境容量限制,针对不足,文中通过对传统的交通生成预测模型进行改进,突显旅游特性,弥补对隐性交通需求的估计不充分,在交通分布预测阶段以景区环境容量为约束条件进行交通分布预测,并以位于苏州市吴中区的东、西山连接线工程为例给出对旅游景区新建公路交通量的预测过程,并验证模型的可操作性。     

铁路客运站高架匝道落客区通行能力分析

铁路客运站高架匝道落客区通行能力直接影响着匝道通行能力,从而在总体上制约着高架的交通运行状况。在铁路客运站落客区及部分高架匝道交通流数据调查的基础上,分析高架匝道落客区交通流特性以及落客区通行能力的影响因素。建立铁路客运站高架匝道落客区通行能力计算模型,并标定车辆排队概率、车辆平均停靠时间、停留时间、乘客服务时间等相应参数。     

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为考察出行信息对道路网络出行时间可靠性的改善效果,将出行者划分为“有ATIS接收装置”和“无ATIS接收装置”两类,且均以随机方式选择路径,运用混合网络随机用户均衡建模理论构建了信息诱导下的出行路径选择模型.从路段容量的实际变化规律出发,假定其服从截尾正态分布,基于Monte Carlo仿真技术和网络均衡流求解算法,建立了信息影响下的道路网络出行时间可靠性评估方法.数值分析结果表明：道路网络出行时间可靠性随出行信息质量和信息系统的市场渗透率增加而递增,但其边际影响递减;对于交通需求水平高的道路网路,信息的提供对网络出行时间可靠性的改进更加明显.     

接入管理技术在道路交通安全中的应用

道路接入管理技术对改善交通安全、增加交通容量和减少延误颇有成效。针对我国混合交通流的特性和特定的道路网结构,接入管理技术有很大的应用价值。阐述适用于我国道路状况的接入管理技术,旨在为不同的道路使用者创造良好的交通环境,提高出行质量。     

近距离错位交叉口的新型交通渠化方法

城市道路中有一类特殊的平面交叉口--近距离错位交叉口,如果处理不当会对道路通行能力和行车安全带来不利影响。要想最大程度地利用现有条件,实现近距离交叉口的合理控制,就需要根据交叉口的地理位置、交通环境、交通结构组成等进行综合调控。以天津市西湖道-红旗路-雅安道错位交叉口为例,结合实际情况,提出多个优化方案,利用微观交通仿真软件VISSIM,进行模拟仿真分析,找出最优方案,并探讨实施条件,具有一定的实际意义。     

基于交通流生存函数的交叉口通行能力计算模型

针对基本通行能力不能全面反映道路交通状况的缺点, 提出了城市道路随机化通行能力概念; 依据评价体系定义交通中断与持续中断, 量化了城市道路交通拥堵程度; 研究了现有通行能力估计方法, 利用乘积限与寿命分布列构造并估计了交通流分布函数; 结合交叉口各入口交通流数据特性改进传统连续交通流参数模型, 提出了基于交通流生存函数的交叉口通行能力计算模型; 将该模型估计结果与道路通行能力手册HCM2010中的模型估计结果和交叉口实测流量进行误差对比。分析结果表明: 生存函数模型计算出的中断、持续中断交叉口通行能力与HCM2010中的模型计算结果误差均值分别为0.162 1与0.116 4, 方差分别为0.029 0与0.015 2, 两者误差波动均较小; 提出的计算模型结果与实测较大流量相对误差分别为9.720%、3.822%和4.936%、4.779%, 统计意义下提出的计算模型相对误差为5.871%, 估计效果稳健; 城市道路交通中断次数、可接受中断概率、交通流、速度与道路通行能力之间存在生存函数乘积限对应关系, 研究交叉口的通行能力为7 632 pcu·h-1, 提出的计算模型估计结果更具有可靠性。可见, 提出的计算模型适用性较好, 特别在不同拥堵程度的城市道路交通区域, 通过可接受中断概率估计通行能力, 可为城市道路交通组织与管理部门提供优化目标、科学决策和易于接受的理论依据。