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行人流特性分析及仿真模型参数标定目的在于为行人流仿真工作提供理论依据和基础数据。对国内综合交通客运枢纽——北京西直门地铁站行人流数据进行视频采集,采用统计分析软件SPSS对行人流参数数据进行筛选及拟合分析,建立了不同设施的行人流参数关系曲线及函数模型,研究结果表明,水平通道处行人流量与密度呈二次函数关系、流量与空间在某一临界点两侧分别呈二次函数及对数函数关系、速度与密度呈线性关系,楼梯处与之相似但特征点数值存在差异。在此基础上对社会力模型参数进行标定,给出了行人椭圆的长半轴的范围,并引入时间紧迫程度这一影响因子,确定期望速度为速度—密度函数与该影响因子的乘积。     

混合车流三大参数关系的计算机仿真

以我国混合车流作为高等级公路交通流的基本构成，分析混合车流的交通特性，采用实地采集数据和计算机模拟仿真相结合的手段，得到了不经换算的混合车流条件下不同交通总量和不同车型比例速度，密度和流量三大参数的偌模图。     

行人交通流模式与路段性能评估方法研究

虽然拥有私家车的居民数量日益增多,但是步行在城市道路交通系统中仍然扮演着重要的角色。为了解决行人出行中的交通问题,提高道路的通行能力,借鉴已有的相对比较成熟的机动车交通流的相关理论,对行人交通流的特点进行研究,定义了交通流量、人流密度、步行速度3个参数,介绍了行人交通流模式的10个步骤,作为后续深入研究的参考。     

信号交叉口行人步行速度特性分析

信号交叉口行人步行速度是交通信号设置和安全分析的一个重要指标,根据采集到的西安市高新区典型十字信号交叉口行人步行速度数据,通过SPSS软件运用数理统计方法对数据进行分布拟合、统计性描述,探讨了行人自身特性和交叉口特性影响下行人过街速度特征.研究表明,男性和女性步行速度分布都符合正态分布,青年、中年和老年行人速度分布符合对数正态分布;同一个路口相交道路等级相差较大时,通过不同人行横道的行人平均步行速度值相差较大;最后,给出了设计步行速度推荐值.     

基于Van Aerde模型的快速路交通流特征参数辨识？

宏观交通流参数特性是交通流理论中重要研究内容,而快速路做为城市骨干路网,交通流特征参数对于快速路的控制与管理具有重要价值。基于固定检测线圈检测到的交通流数据,对数据进行错误剔除与修复,并集聚提取了快速路流量、速度与占有率值,同时通过实测数据统计分析车辆平均长度,实现占有率与密度之间的转换,进一步采用标准遗传算法与最小二乘法对Van Aerde模型进行了对比标定,辨识了快速路交通流特征变量,为城市快速路的精细化管理提供支持。     

步行交通设施及交通特性分析

城市中行人交通不容忽视,其交通特性与传统的交通流特性相比既有区别又有联系.通过对交通设施进行分类,对各种设施进行观测,得出步行速度的均值及分布、行人过街临界间隙,并对交通流三参数之间的关系进行分析,提高行人设施的服务水平,使行人能更加快速、舒适、安全地到达目的地,具有重要意义.     

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行人动力学建模的关键是对行人运动方向和速度的选择进行描述.本文构建了基于多层有限状态自动机的行人Agent适应性决策模型;在此基础上,针对行人运动过程中快速决策的特征,通过构建基于认知启发式规则的行人运动行为规则集合,建立了描述行人微观运动行为的动力学模型.通过设计仿真实验并收集数据,对模型的有效性进行了验证.研究结果表明：模拟得到的行人交通流密度-速度关系与实测数据具有较好的一致性,流率-密度关系符合理论计算结果,基本图较好地符合实际观测的行人宏观交通流关系,认为本文提出的行人动力学模型具有交通上的合理性.     

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体力消耗与行人流率是影响人行立体过街设施服务水平的最主要影响因素.针对行人上下楼梯时所付出的体力消耗,采用耗氧量模型计算得到行人耗氧量,再依据耗氧量的等量关系,将体力消耗等效换算为步行距离;利用二阶聚类方法,结合实际调查,确定行人各感受等级对应的等效步行距离与行人流率阈值,进而以此阈值为准绳,结合服务水平聚合模型,实现对人行立体过街设施的服务水平评价.通过研究得出,等距离的上下楼梯等效步行距离与实际绕行距离对行人感受等效,等效步行距离能够较好反映行人对体力消耗真实感受水平;使用人行天桥与地下通道过街的体力消耗对行人的感受,分别等效于步行50m与35m.     

学区交叉口行人流元胞自动机模型

基于学区交叉口上下学时间段家长和儿童混合行人流过街特性,利用元胞自动机建立了学区交叉口行人过街模型.在模型中引入空格参数、方向参数和同向吸引参数,并综合考虑家长和儿童成对组合过街时的行为规则.通过仿真研究在双向行人流不均衡,以及家长和儿童组合比例不同的条件下,行人流速度—时间、速度—密度,流量—密度的关系,分析家长和儿童组合对过街行人流的影响.结果显示,当行人流中家长和儿童的组合超过一定比例时,会降低行人流过街的平均速度,加速行人流的拥堵,使得系统的临界密度值有所下降,并对行人流平均速度和流量在临界密度点的变化趋势有一定的影响.     

终端区空中交通流参数模型与仿真

研究机场终端区空中交通流参数的时空特性及演变规律,可为缓解终端区交 通拥挤,优化管控策略提供科学的依据.采用数理推导和仿真演析相结合的方法,首先基 于元胞传输模型建立了终端区进场交通系统模型,阐明空中交通流的速度、密度和流量三 项基本特性参数相互关系及影响要素;然后运用Netlogo仿真系统对增量后的进场交通流 的宏观涌现行为进行模拟,推演空中交通流基本参数的变化趋势,并进行敏感性分析;最 后,采用基于空管实测数据拟合的交通流参数关系对模型进行验证.研究结果表明,本文 建立的交通流参数模型符合实际且对终端区交通态势的判断具有应用价值,终端区空中 交通流基本参数间存在明显相关性,并随飞行程序、管制间隔、管制策略的改变而改变.     

大型主题活动客流组织仿真评价及优化研究

为定量化评价大型主题活动期间行人交通系统规划、设计与管理的合理性,从实际工程应用出发,构建以Legion行人交通仿真软件为基础的客流组织评价及优化方法。该方法以设施服务水平为主要评价指标,包含基础数据调查与分析、模型构建与参数标定、仿真结果输出与分析、整体及局部优化等关键步骤。将其应用于第九届中国(北京)国际园林博览会客流组织方案的评价与优化,通过采取优化措施使园区高密度区域的客流比例从13%降至5%。该方法对于定量评价行人设施规划、设计及不同客流组织方案的实施效果具有良好的适用性。     

城市道路路段行人过街信号设置研究

现行规范对路段行人过街信号的设置条件缺少定量分析与理论依据,为保障路段行人过街安全,研究行人过街等待时间、行人安全度及行车延误对行人过街信号设置的影响。基于哈尔滨市某双向6车道主干路无信号人行横道的调查数据,分别构建行人过街等待时间与机动车流率、交通冲突时间与行驶速度、行车延误与过街行人流率的关系模型。以45 s作为过街行人忍受时间阈值,计算得到设置路段行人过街信号的机动车流率条件为1200辆·h-1;以1.3 s作为交通冲突时间阈值,得到对应的机动车行驶速度条件为55 km·h-1;以不同服务水平对应的行程车速为依据,给出设置路段行人过街信号的过街行人流率条件。     

Estimation of Probability of Swarming Pedestrians Violation at Signalized Intersections in Developing Cities

We made an on-site investigation about pedestrian violation of traffic violation decision and the impact of the number of pedestrians in colony that the probability of pedestrian violation rose with the waiting time for simulating mixed vehicles and pedestrians and used the on-site investigation data to validate the model.When traffic volume is light,the error between the simulated values and the measured ones is 2.47%.When traffic volume is heavy,the error is 3.38%.     

信控交叉口提前右转机动车与行人冲突特性

针对在信号交叉口提前右转且无信号控制的条件下,直右混行车道上右转车受直行车阻挡的问题,根据混行车道上交通流特性,确定了交叉口信号周期内提前右转机动车无法进入右转弯道的阻断时间,结合行人流上游所受的信号控制方式,解析了机动车与双向行人的冲突过程,计算了冲突中机动车与行人的通行时间,并在此基础上,建立了提前右转方式下右转车与行人的延误模型.案例计算与分析表明:模型计算值与实际调查值之间的相对误差在20%以内;当机动车流量小于350 pcu/h,机动车对行人通行影响较小,而当机动车流量大于350 pcu/h,行人与机动车的竞争冲突较为明显.      

路网宏观基本图中磁滞现象的产生机理

为尽快将路网宏观基本图理论应用于实际交通管控中,利用车流波动理论从交通流状态演化的角度分析路网宏观基本图中磁滞现象的产生机理。以日本京都市的实际观测数据验证部分结论的可靠性。通过理论研究及案例分析发现:1)路网中低密度、高流量的交通流状态经过拥堵流状态后转化为低密度、低流量的交通流状态是磁滞现象产生的重要原因;2)在相同路网车辆数的条件下,相较形成过程,磁滞环的消除过程会使得路网中产生更多的拥堵路段及拥堵溢出点;3)当路网中存在非拥堵路段可供逐渐增加的车辆选择时,路网宏观基本图有可能在磁滞环形成过程中出现路网车辆数持续增加、但路网总流量保持不变的奇异现象。     

过街行人的交通特性及对策研究

行人作为交通系统中的弱势群体,在过街的过程中最易发生交通事故,且事故后果严重,研究过街行人的交通特性有利于降低行人的事故发生率,保障道路交通安全与畅通。基于大量的文献资料和调查数据分析行人的过街行为、过街速度和过街违法成因,并在研究过街行人交通特性的基础上,提出设置机动车右转信号灯、安装倒计时式人行信号灯、优化信号相位配时、加强驾驶人和行人的交通安全宣传教育等对策。     

老年人过街比例与信号交叉口行人过街速度设置研究

为分析不同老年人比例在不同行人流量下与行人步行速度之间的关系,借助行人流量对行人服务水平分级,通过人工提取重庆市3个信号交叉口的老年人和中青年人过街的自由速度及加速度标定仿真参数,借助微观仿真平台获取不同行人服务水平下不同老年人比例与行人步行速度数据,利用主成分分析法与回归模型确定老年人过街比例与设计速度之间的关系。结果表明：在信号交叉口行人过街中老年人比例介于21%~41%,建议行人过街设计速度为0.94 m ⋅s-1;老年人比例超过41%后,行人过街设计速度应设定为0.86 m ⋅s-1,以满足老年人的过街需求。     

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为解决移动交通流检测技术中无法合理确定出探测车样本比例的问题，提出了既满足交通流参数估计需求又达到一定路网覆盖率的探测车样本比例综合模型，该模型包括定位误差、探测车数据上传间隔、数据分析时长、路段交通流特性、路段长度、道路类型等多个影响因子，论证了在探测车数据无误差情况下路段平均速度估计时探测车占交通流的比例与其他因子之间的相互关系，VISSIM仿真数据表明利用该模型确定的探测车样本数据可有效实现路段平均速度估计。     

基于车辆行驶轨迹的道路不良驾驶行为谱构建与特征值计算方法

为了量化描述不同道路驾驶场景下驾驶行为的动态变化过程与不良驾驶程度, 研究了不良驾驶行为谱的构建与分析方法; 基于车辆行驶轨迹关键参数建立驾驶行为谱; 应用风险度量方法量化4种不良驾驶行为, 包括不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳与不良换道; 基于驾驶行为谱建立了不良驾驶行为谱; 基于交通流量-密度关系与驾驶行为统计参数的差异对交通流状态进行划分; 在不同交通流状态下, 使用四分位差法确定了不良驾驶行为特征参数阈值; 基于特征参数阈值计算每个驾驶人的不良驾驶行为得分; 使用CRITIC赋权法确定了不良驾驶行为的权重, 为每个驾驶人计算不良驾驶行为谱特征值; 为了验证方法的有效性, 使用无人机交通视频采集了上海市的车辆行驶轨迹数据, 分析了小汽车不良驾驶行为特征; 通过专家打分的方法对不良驾驶行为谱特征值进行验证。分析结果表明: 基于驾驶行为参数的交通流状态聚类方法将数据中的交通流状态分为自由流、饱和流、拥堵流3类; 聚类方法比基于基本图的交通流状态划分方法更适合驾驶行为分析; 不同交通流状态下的不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳特征参数分布明显不同, 拥堵流状态下的不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳极端值出现更频繁, 而不良换道特征参数在各交通流状态下有相似的分布; 蛇形驾驶、速度不稳、不良换道的特征参数阈值随交通流密度上升而上升; 使用CRITIC赋权法计算的不良跟驰、蛇形驾驶、速度不稳、不良换道的权重分别为0.19、0.33、0.37、0.11;自由流、饱和流、拥堵流的不良驾驶行为谱特征值的分布范围相近, 均处于0与0.4之间; 专家的不良驾驶行为评价与不良驾驶行为谱特征值一致。可见, 不良驾驶行为谱的构建与特征值计算方法能够使用车辆行驶轨迹数据自动辨识不良驾驶人, 具有客观性、适应性以及可靠性, 能及时发现不良驾驶人, 给驾驶人提供安全提示, 为交通管理部门提供交通安全预警的技术支持。