基于核密度估计的交通流速度分布

针对高速公路交通流速度分布特征,选取高斯核函数进行核密度估计分布分析。首先,采用独立分布和联合分布筛选微波检测器采集数据,并对故障数据和丢失数据采用加权平均值法进行修复。然后,在对交通流速度数据样本描述性统计和K-S检验不服从正态分布结果的基础上,采用均方误差(MSE)和启发法确定最优窗宽,并用拟合检验法对核密度估计分布进行拟合检验。结果表明,核密度估计法可以较好的拟合交通流速度的概率分布。     

互通式立交单车道出口小客车运行速度模型

为确定高速公路互通式立交单车道出口小客车运行速度特征和运行速度值,确保车辆在衔接段运行速度协调可控,使车辆安全运行,在分析高速公路互通式立交单车道出口小客车运行速度实测数据的基础上,得出车辆在出口处的运行规律。采用链式开普勒雷达测速仪对出口小客车速度进行实时采集,选取8条匝道特征点(渐变段起点、分流点与小鼻点)处自由流状态下的小客车速度作为分析样本,采用K-S检验对所取样本进行正态分布检验,在满足检验要求并分析渐变段和减速段速度及加速度特性后,确定自变量参数,最后利用SPSS软件进行回归,分别建立了小客车在分流点及小鼻点处运行速度预测模型,并采用4条匝道数据对模型进行了验证。结果表明:分流点处车辆运行速度随渐变段起点速度增大而增大,随渐变段长度增大而减小;小鼻点处车辆运行速度随渐变段起点速度增大而增大,随渐变段长度、渐变段长与减速段长之比r的增大而减小;预测模型通过了回归等式及回归参数的显著性检验和相对平均误差检验,模型预测值与实测值的相对误差平均值均小于10%,建立的回归模型满足精度要求。     

青藏公路运行速度特性研究

在分析青藏公路不同海拔典型路段实测速度数据的基础上,利用分车型的自由流速度累积曲线,分析得出青藏公路平直线路段、小半径平曲线路段和纵坡路段的运行速度及其变化规律,并分析了海拔对运行速度的影响。结果表明:平直线路段车辆在无路侧干扰条件下能达到期望速度;小半径平曲线路段运行速度变化剧烈;海拔4km为海拔对运行速度的影响临界点,且纵坡对车辆上坡方向运行速度的影响明显大于低海拔地区;青藏公路特殊环境下的运行速度特性研究结论,可为运行速度设计方法和公路项目安全性评价奠定良好的应用基础。     

多车道高速公路不同车道运行速度的特点

为研究不同车型在不同车道的运行速度差异,讨论不同设计速度下各车道的运行速度分布特点和规律,并提出不同车道运行速度推荐值,以应用于其他相关几何指标选取和验算。通过调查我国多车道高速公路的交通管理方式,基于包茂高速、西安绕城高速和连霍高速公路的实测不同车道车辆运行速度调查数据,绘制了每条车道的运行速度分布图、正态分布曲线和累计分布曲线,分析得到了多车道高速公路不同车道的运行速度特点和分布规律,并提出了不同设计速度下各车道的运行速度推荐值。结果表明:高速公路第1车道的运行速度大于等于设计速度,剩余车道的运行速度大于等于该车道的限制速度,但低于设计速度,说明车道限速偏低;运行速度由内侧车道向外侧车道呈递减趋势,内侧小客车专用车道运行最高,外侧车辆混行车道运行速度最低;按车型进行车道管理是一种有效的控制措施,对保证内侧小客车运行速度具有积极作用,但外侧车道车辆混行对行驶速度稳定存在负面影响,车辆行驶速度并不稳定;多车道高速公路不同车道的运行速度差异较大,计算道路几何指标时车辆速度直接采用设计速度的85%并不合适,应针对相应的多车道高速公路实际运行状况展开调查,以得到合适的运行速度取值;针对调查路段,统计得到了3车道和4车道高速公路不同车道运行速度推荐值,为其他指标的计算提供依据。     

自由流状态的判别标准研究

基于运行速度的定义,首先通过现场试验采集了试验车的实时行驶速度,分析了试验车的行驶状态变化情况,基于不同的行驶状态确定了车头时距的变化阈值,然后通过研究典型断面的速度波动规律,分析了不同车头时距下的速度变化特征与分布特征,确定出车头时距为自由流状态的度量指标,并通过统计分析方法,提出了车辆自由行驶状态的判别标准。结果表明:自由流交通状态的车头时距应大于9 s;研究结论为公路运行速度体系的建立奠定了理论基础。     

公路平曲线路段大型车运行速度模型研究

从安全设计一致性理念出发,详细分析了驾驶员在高速公路自由流状态下平曲线路段的信息采集处理过程,认为大型车在平曲线路段的曲中点前后两部分运行速度是受不同的线形信息的影响,用大量的实测数据建立了相应的两阶段平曲线路段大型车运行速度统计模型。经过与实测速度对比验证,证明两阶段平曲线运行速度预测模型具有预测精度高、适用范围广的优点。这为利用运行速度制定公路线形设计标准提供了良好的数据支持,同时也为运行速度进行安全一致性审核提供了理论支撑。     

5～7 t载货汽车功率分布特征分析

根据汽车设计理论,载货汽车总质量应与额定功率相适应,对于最大总质量差别不大的车型,其额定功率应该集中在某个适宜的最优值附近。通过抽取车型样本,可以对国内市场上载货汽车总质量与额定功率的匹配关系进行量化分析。本研究对获取到的2 512个总质量5~7 t的载货汽车车型样本,研究样本额定功率的分布特征。为避免同车型、多配置的数据对分析结果的干扰,将同一车型、不同配置的样本合并为一个样本。对原始样本数据合并后,共得到1 209个样本。假设样本的额定功率符合汽车优化设计原则,观察额定功率的分布特征,其可能符合正态分布、对数正态、威布尔分布、伽马分布等分布。构造统计量,计算各假设分布的统计量值并进行优度检验,检验各假设分布的符合性。数据分析结果表明,5~7 t载货汽车额定功率分布均未通过以上4种假设分布的优度检验,不符合以上假设分布;部分载货汽车生产企业未按汽车优化设计原则进行载货汽车的设计和生产。     

快速路交通流速度——流量模型研究

主要研究了快速路交通速度-流量关系。在分析了车流运行状态的基础上,结合速度-流量曲线和幂指函数的特点,对传统的幂指函数作了修改,得到了新的速度-流量曲线模型。采用秩相关分析方法给出了自由流速度估计值。实测数据分析结果表明,速度-流量模型拟合的结果较好。     

快速路交通流速度一流量模型研究

主要研究了快速路交通速度-流量关系，在分析了车流运行状态的基础上，结合速度-流量曲线和幂指函数的特点。对传统的幂指函数作了修改，得到了新的速度-流量曲线模型。采用秩相关分析方法给出了自由流速度估计值。实测数据分析结果表明，速度-流量模型拟合的结果较好。     

不同道路条件对城市路段交通流特征的影响研究

以北京市快速路和主干路作为研究对象,基于微波检测器和视频检测器数据,研究城市路段交通流特征的影响因素.论文利用非线性回归的方法确定路段的通行能力和临界速度值,并采用独立样本T检验的方法评估交通设施属性、道路平纵线形、车道数量以及道路出入口4个因素对交通流参数产生的影响.研究结果表明,城市道路受到间断流设施影响、线形复杂化、车道减少以及出入口车流干扰等因素的影响,城市基本路段的自由流速度、通行能力及临界速度均有不同程度的降低.其中间断流设施对交通流特征参数的影响最为明显,间断流设施相对于连续流设施自由流速度减少了39.8%,通行能力折减了64.29%.车道数对自由流速度的影响次之,单向4车道比单向3车道路段自由流速度增加了16.81%,通行能力增加了14.29%.     

车辆路面纵向振动信号再现方法研究

基于自回归滑动平均模型(ARMA)的方法,实现了不同车速和路面条件下的随机振动信号的实验室再现。并对某货车的半主动悬架物理模型进行了路面随机振动信号再现和平顺性试验,通过对实际信号和再现信号的统计数据、累积频率分布(CFD)和功率谱密度(PSD)的效果比较,表明其优点是方法简单、准确度高、周期短、费用低。     

基于概率加权矩与最大熵原理的交通流统计分布估计方法

针对小样本条件下拟合交通流调查数据的统计分布的困难,基于概率加权矩与最大熵原理建立了统计分布函数估计的新方法及其实用的数值计算方法。传统上基于经典矩的最大熵原理是重要的拟合交通流统计分布的方法,然而实际交通研究中的小样本量导致高阶经典矩不能稳健估计参数。将概率加权矩引入统计分布建模建立的新方法克服了基于经典矩在小样本量下统计估计的大偏差问题。新方法直接从样本信息出发,不需要对待估随机变量的统计分布函数作任何先验假定,从为建立统计分布函数提供了便利。理论例题仿真与实例计算验证表明,大样本下新方法计算精度高于经典方法,在小样本量下（＜30）新方法明显优于经典方法。     

缆索承重桥梁的颤振可靠性

基于公路桥梁抗风设计规范校准得到极值风速变异系数约为0.13;由苏通大桥桥址风速统计资料计算得到极值风速变异系数在0.13~0.14之间。提出了计算结构可靠指标的随机梯度算法,采用该算法从多种角度分析了变量分布类型及统计特征对苏通大桥颤振可靠指标计算结果的影响。计算结果表明:极值风速变异系数宜取为0.15;随机梯度算法思路简单,具有很好的稳定性,计算效率高。     

北京地区实际行驶工况下柴油机负荷分布研究

通过某满足国Ⅲ排放标准的柴油车在北京地区高速行驶工况下ECU获取的发动机转速和油门开度数据,结合其台架试验时的速度特性数据,计算出实际行驶工况下负荷分布特征,并与ESC(13)试验工况特征进行对比。结果表明,实际道路行驶时发动机的负荷分布和ESC(13)试验工况差异较大,发动机并不能发挥其最佳的经济性和动力性。应对整车重新进行匹配或实施与北京地区实际道路行驶发动机负荷特征相一致的台架试验方法来减少排放。     

高速铁路隧道结构动力累积损伤模型试验研究

为探讨高速铁路隧道衬砌结构在列车振动荷载长期作用下的动力累积损伤特征,阐述混凝土结构动力相似材料模型试验原理,以武广高速铁路金沙洲隧道为原型,利用微粒混凝土作为相似材料,构建隧道与围岩动力相互作用全断面试验模型,施加高速列车振动荷载对相似材料模型进行动力累积损伤试验;试验过程中同步测试隧道衬砌结构各特征点动应变、超声波速度以及隧道底部围岩接触应力的时程响应数据,分析隧道衬砌结构动力响应特征与累积损伤规律。得出了在设计使用寿命期内,高速列车振动荷载长期作用下,隧道衬砌结构动力累积损伤效应不明显,而隧道底部围岩累积损伤破坏则应引起足够重视等研究结论。     

基于平均车速和车速标准差的路段安全分析方法

以我国几条典型高速公路交通事故统计资料为基础,研究了车辆平均车速、车速标准差对路段交通安全的影响。首先分析了车辆平均车速、车速标准差对路段事故率的影响机理;然后利用统计样本进行了路段事故率与平均速度、速度离散性、车速标准差系数的偏相关分析,从计算结果发现分析路段事故率与车速离散性的相关系数最大,表明影响分析路段交通安全的主要因素是车速分散性;最后采用质量控制法,筛选出同类型路段事故多发路段,并提出了同类型路段车速离散性临界值的确定方法。研究结果表明,在平均车速低于设计车速时,为降低道路事故率,应着重控制车速分散性。     

蒙特卡罗法在汽车半轴可靠性寿命估算中的应用

利用产品的零部件的寿命试验或现场有限的失效数据，统计推断其寿命分布函数是可靠性应和技术中的重要环节。采用统计分析法是一个很复杂的工作，本文采用蒙特卡罗法，结合解放ＣＡ１０９１型汽车半轴的寿命试验数据，推断解放ＣＡ１０９１型汽车半轴的寿命分布函数及其在工作能力充许的条件下的最小半轴轴径尺寸，并编写蒙特卡罗法的计算机程序，使其具有较好的使用价值。     

LNG-电混合动力公交车发动机实际运行工况分析

重型汽车实际运行排放与发动机排放型式核准台架测试结果间的差异主要在于二者的测试工况不同。以广州市在用的一款LNG-电混合动力公交车为研究对象,在公交线路上开展整车实际道路测试,通过PEMS,CAN总线实时采集测试车辆车速、发动机转速和扭矩等数据,统计分析该车辆发动机实际工况的分布特征,并与ETC工况和WHTC工况进行比较分析。结果表明,因受动力控制策略、限速、公交车运行规律等影响,该混合动力公交车发动机实际运行工况主要分布在中小转速区,在中小扭矩区时间占比较大,不同于排放型式核准发动机台架测试瞬态工况ETC主要分布在中高转速与中高扭矩区,也不同于WHTC工况主要分布在中等转速区、在中等与偏小的扭矩区分布较均匀。相比于ETC工况,WHTC工况在发动机平均转速、平均功率和怠速比例等工况特征参数与该公交车发动机实际运行工况较为接近。     

普通公路车速分布特性影响因素分析

选取代表集中趋势的平均车速、15%位车速、85%位车速,代表离散程度的速度标准差作为车速分布特性的参数。结合4条普通公路速度调查结果,对道路因素、车辆因素、交通流因素与速度分布特性参数的关系进行了研究,通过实测统计数据图形的变化分析了各种因素对速度分布特性的影响。