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。     

恶劣天气对高原山区高速公路交通流特征的影响分析

为定量分析雨、雪、雾等高原山区常见恶劣天气对高速公路交通流特征的影响,利用长期监测的昆明市小铺—兔耳关高速公路固定监测点的交通流与天气状况数据,针对不同天气的影响,估算不同天气下车速和流量的折减系数,并与恶劣天气对平原地区高速公路交通流影响进行对比分析;然后采用回归分析方法,标定了不同恶劣天气条件下的高原山区高速公路速度-流量关系模型.结果表明:在小雪和中雪天气条件下,高原山区高速公路平均车速分别下降6 km/h和10 km/h,交通流量分别下降5.4%和22.0%;在小雨、中雨和大雨天气条件下,平均车速分别下降3 km/h,5 km/h和12 km/h,交通流量分别下降4.8%,16.4%和16.7%;在小雾和中雾天气条件下,平均车速分别下降6 km/h和14 km/h,交通流量下降比例均未超过3%.      

降雨对高速公路交通流特征的影响

为量化分析不同降雨强度对高速公路交通流特征的影响,以海南省东线高速公路交通流和降雨量数据为基础,研究了不同降雨天气下高速公路交通流参数中车速与密度的分布规律,标定了不同降雨气象条件下高速公路速度-密度分布的二阶段Greenshields交通流模型,回归分析得到了降雨强度与能见度对高速公路交通流模型各参数的天气影响系数。结果表明:随着降雨强度增大,该系数对高速公路最大流量和自由流车速的影响越大,与无雨天气相比,小雨、中雨和大雨天气下高速公路最大流量分别下降15.7%、19.1%和32.5%,自由流车速分别下降4.4%、7.3%和10.6%,而交通流模型中临界密度、截距速度受不同降雨的影响趋势并不明显。     

城郊公路车速离散性影响因素灰熵分析

大量研究表明,车速离散性与交通事故有正相关关系。文中通过对某城郊公路全程12个断面地点车速的测定,计算出各路段不同车型的平均速度,利用数理统计方法计算出各断面的车速标准差,运用灰关联熵分析法分析了各种影响因素与车速离散性的关联程度,指出小型客车速度和摩托车速度是影响城郊公路车速离散性的主要因素。     

基于Vissim的3相交通流理论应用

交通流状态演变机理的研究是交通流理论中重要的一部分.以不同交通负荷下的城市快速路路段来研究城市快速路路段交通流状态演变的机理.由于无法进行大规模交通调查,所以利用Vissim仿真软件,仿真不同交通流量下路段交通流特性的变化情况.统计分析仿真数据,研究了不同交通状态下交通流的特性,并对各个交通状态转变的阈值作了界定,标定了每一种交通状态的密度取值范围.结果表明,在不同的交通负荷下交通流呈现不同的状态,路段上的交通流状态呈现为自由流相、同步流相和宽幅运动阻塞流相3种状态.      

高速公路作业区汇入提示标志设置研究

考虑驾驶员在作业区上游过渡车道上行驶的过程中,车辆可汇入相邻车道的临界间隙的变化情况,减少作业区警告区末端由于汇入产生的冲突,提出设置汇入提示标志。利用M3分布模型与间隙接受理论,通过微分方法得到次车道上车辆的汇入概率模型。利用该概率模型,得到了在不同交通流状态下的汇入提示标志设置距离,同时对影响汇入概率的交通流参数进行了分析。计算结果表明：当自由流比例及车速均相同时,设置距离随交通流量增大而增大;而当车速与交通流量均相同时,设置距离随自由流比例增大而减小;当自由流比例与交通流量均相同时,设置距离随车速增大而增大。因此应结合作业区的限速值进行汇入提示标志的设置。     

左进地下快速路合流区交通流特征研究

分析左进快速路合流区交通流特征,对于城市交通有效管理有着重要的意义.在实测数据基础上,对比了左进与右进快速路合流区的交通流基本图,分析了两者在通行能力、临界占有率、自由流车速等方面的差异.采用车速标准差作为指标分析两者的车速离散性,对比了车道利用情况.结果表明,左进快速路合流区的通行能力、临界占有率分别为5 250 veh/h,0.18,明显低于右进快速路合流区的值6 210 veh/h,0.27;在不同占有率下,左进快速路合流区车速离散程度高于右进快速路合流区,当占有率达到0.18时,车速标准差值增大至11.47,即行车安全性显著降低;在车道利用情况上,左进快速路合流区中间车道利用率的增加,使匝道车流汇入难度加大.对左进快速路合流区的交通管控应与右进快速路合流区有所区分,合理设置交通控制参数,加强安全管理,提高行车安全.      

不中断交通进行斜拉索更换施工中车速的影响性分析

在不中断交通情况下进行斜拉索更换施工时,行车效应的影响性与运营状态有较大差异,为了确定合理的交通限制措施,需要对重载车辆在不同车速下的桥跨结构反应进行分析。该文采用基于直接积分法的时程分析技术,以某换索斜拉桥为工程背景,分析了控制性载重车辆在不同车速下行车对桥跨结构的作用效应,指出在斜拉索卸除的情况下,行车时的冲击效应相比运营状态下有较明显增大,而行车引起的结构反应时程曲线的峰值并非随车速增大而增大;因此,施工控制中需要根据具体桥梁情况确定适用的冲击系数和限制车速。     

Method of Dynamic Vehicle Conversion Factors Based on Traffic Flow Characteristic Analysis

道路运行车辆在不同交通运行状态下所占有的道路时空资源的物理意义不同,为了科学反映其动态特性,吸取了传统交通流理论的学术思想,选择交通密集度作为车型换算系数的计算标准,综合分析了不同交通流运行状态下车辆占有车道空间问题,从交通流特性分析入手,定性分析车型对交通流量-密集度的影响,提出了不同车型相对应的影响系数计算方法,进而建立基于需求安全距离的动态车辆换算系数定量模型.通过数据验证和试验对比分析结果显示,动态车辆换算系数更好地反映了交通流运行中的速度-流量关系和动态特性.     

基于动态风险饱和度的高速公路交通安全分析

为了反映高速公路运营安全状况，提出了动态风险饱和度理论，构建了动态风险饱和度模型和计算方法。依据路段不同交通饱和度下车辆的驾驶行为，以路段交通安全为约束，研究了跟车行驶和换道行驶2种驾驶状态下，考虑车速变化及雾天等特殊天气条件影响的路段平均最小安全车头时距计算方法，利用建立的安全车头时距与安全流量之间的转换关系，得到不同驾驶状态下的路段安全流量。在不同车辆驾驶状态切换阈值下，计算路段实际交通流量与路段安全流量的比值得到高速公路路段动态风险饱和度值。以G3高速公路某改扩建路段所在路网为例进行验证，计算得到了路网中各路段不同切换阈值下的动态风险饱和度值。动态风险饱和度随着交通饱和度的增大，呈现稳定的先增大后减小的规律，且在换道行驶状态时达到最大，在跟车行驶状态时开始下降，与现有交通安全状态分析相吻合。相较于交通饱和度，动态风险饱和度更能够反应出高速公路路段交通安全动态变化的规律。      

高速公路合理限速对策研究

基于对高速公路运营阶段交通流量的构成及增长分析,得出新建高速公路和非新建高速公路交通流量差异较大,交通特性明显不同,建议应采取不同的限速策略,并分别给出了合理的车速限制建议值。     

基于贝叶斯多元泊松-对数正态分布的交通冲突模型

为了构建信号交叉口直左交通冲突模型,利用计算机视频识别技术提取了温哥华市12个信号交叉口101h的交通冲突数据和交通流数据,考虑交通流状态对交通冲突的影响,用v/c(v为实际交通流量;c为基本通行能力)将交通流状态划分为4种场景。构建了多场景下基于多元泊松-对数正态分布的交通冲突模型和单一场景下基于单维泊松-对数正态分布的交通冲突模型,采用贝叶斯估计方法对模型参数的后验分布进行了推导,利用马尔可夫链蒙特卡罗仿真方法对模型参数进行了估计,分别利用方差信息准则(DIC)和模型期望方差对2种模型的拟合优度和精度进行了比较。研究结果表明:多元泊松-对数正态分布交通冲突模型拟合优度优于单维泊松-对数正态分布交通冲突模型;4种场景下,多元泊松-对数正态分布交通冲突模型拟合精度分别是传统单维泊松-对数正态分布交通冲突模型拟合精度的2倍、1.5倍、2倍和1.4倍;不同交通流状态下的冲突流量对交通冲突的影响具有差异性;若保持左转车流量不变,当直行车流量增加1%时,交通流状态场景为1,2,3,4下的直左交通冲突频次分别增加0.36%、0.56%、0.17%和0.78%;若保持直行交通流量不变,左转交通流量增加1%时,交通流状态场景为1,2,3,4下的直左交通冲突频次分别增加0.40%、0.67%、0.40%和0.51%。     

双车道公路车速标准差与交通冲突相关性研究

为了确定双车道公路车速标准差和交通冲突强度之间的相关性,分析了车速标准差、交通冲突强度与交通事故率之间的关系,理论上建立了车速标准差与交通冲突强度之间的内在联系。通过省道203现场实测数据分析表明双车道公路车速标准差与交通冲突次数之间存在显著的相关关系,多种回归模型分析结果认为多项式回归模型相关系数最高,达到了0.79,研究结果表明双车道公路车速标准差与交通冲突强度存在强相关性。     

高速公路85%位车速特征分析及车速限制建议

对高速公路不同线形条件和交通条件下的分车道、分车型85％位车速特征进行了分析,建立了高速公路不同行驶方向的曲线半径、转角及曲线长度与不同车型85％位车速的多元线性回归模型,给出了上坡路段需进行车速限制的临界坡度;分别对高速道路交通量和交通组成与85％位车速的关系进行了研究,给出了自由流条件下车速的分布范围,建立了大型车混入率与85％位车速的关系模型;对比分析了高速公路雨天与晴天的车速,得出了小雨天气对车速影响不大的结论。     

高速公路85%位车速特征分析及车速限制建议

对高速公路不同线形条件和交通条件下的分车道、分车型85%位车速特征进行了分析,建立了高速公路不同行驶方向的曲线半径、转角及曲线长度与不同车型85%位车速的多元线性回归模型,给出了上坡路段需进行车速限制的临界坡度;分别对高速道路交通量和交通组成与85%位车速的关系进行了研究,给出了自由流条件下车速的分布范围,建立了大型车混入率与85%位车速的关系模型;对比分析了高速公路雨天与晴天的车速,得出了小雨天气对车速影响不大的结论.     

基于通行能力系数优化的道路交叉口单点动态控制研究

为提升城市交叉口在动态交通条件下的通行效率,提出一种单点控制方法。首先依据交叉口及相邻上下游路口信息计算真实交通需求及相关时长约束,并依据交通需求进行相序选择,依据过车信息更新饱和车头时距及饱和流量;然后结合相关约束构建模型求解路口通行能力系数,依据通行能力系数区分不同交通状态,并依据所取的状态采用相应策略进行信号控制;最后通过仿真实验和真实应用对该方法的有效性进行验证。     

出口道左转交叉口信号控制鲁棒优化方法

为了提高出口道左转交叉口在现实交通需求和供给波动环境中的适应性，权衡运行效率与稳定性，对其鲁棒优化方法进行研究。在对出口道左转交叉口运行特点和饱和流率进行分析的基础上，提出从交通需求分布、基本饱和流率分布和实际运行车速分布3个方面考虑交通的波动性，以适应出口道左转交叉口交通供给波动与控制方案相关联的特征。在此基础上，分别以平均值-标准差最小、条件风险值最小和最大值最小化为目标，建立3种信号控制鲁棒优化方法，并基于遗传算法建立求解算法。通过算例分析，对鲁棒优化算法的准确性、平均值-标准差模型的参数取值和3种鲁棒优化方法优化效益进行分析。研究结果表明：所建立的鲁棒优化方法可实现交通需求和供给波动下出口道左转交叉口信号控制与设计车速的优化设计，相较于传统控制方案其在保证效率的前提下提高了控制方案运行的稳定性；平均值-标准差模型和条件风险值模型对于各项指标均表现较好，可在保障平均延误维持较优值的基础上（案例中车均延误增加小于3%）显著改善运行效果的稳定性（案例中延误标准差减少约40%）；最小-最大模型对延误最大值的优化效果最佳，但其对于控制方案的整体效率会造成较大的负面影响（案例中车均延误增加了8.19%）。     

高速公路常发性交通拥挤路段实时判定与跟踪研究

提出的自动判定和实时跟踪高速公路常发性拥挤路段的方法包含3个算法:①路段平均车速算法;②交通流区段类型判定算法;③排队类型判定算法.考虑采用两个前后相邻车辆检测站之间的路段平均车速来实时判定和跟踪常发性交通拥挤路段的情况,使得模型所提供的信息更能反映路段的真实交通状况.采用路段平均车速的方法克服了目前采用点速度来跟踪车队方法的局限性,并且采用"客观"标定临界车速作为基于现场数据判定车队状态的一种方法.     

雨天高速公路营运车辆行驶速度分布规律研究

车速分布是分析不同天气条件下高速公路交通事故,并制订事故预防管理措施的重要依据.为此,充分利用车联网公司对营运车辆监控所生成的海量数据进行车速研究,对比分析了晴/雨天条件下高速公路营运车辆行车速度特点.对车速标准差分析表明,小雨天气下车速离散程度较大,达到20.27;而大雨天气下因车速普遍较低,车速离散程度反而相对较小.之后,通过P-P图与单样本K-S检验方法验证了小雨和中雨天气下的车速分布符合正态分布特征.对不同天气条件下的车速进行K均值聚类分析,结果显示,当聚类数为3时,聚类中心的平均车速可较好地反映晴天、小雨以及中雨时的平均车速;当聚类数为4时,则聚类中心的平均车速无法与4种天气条件对应,可见中雨与大雨条件下的车速差别较小.研究可为雨天高速公路营运车辆的管理提供理论依据.      

大交通量下高速公路施工区交通组织仿真优化方法

大交通量状态下的高速公路改扩建施工区,与一般施工区在交通组织方案、施工区设置、限速方案等道路交通特性上会产生巨大差异,交通延误、饱和度、平均车速和交通密度会有明显不同。本文利用微观交通仿真软件Vissim建立施工区微观仿真模型,选择对高速公路改扩建施工区安全和通畅水平有重要影响的上游过渡区长度为变量,以通畅水平为指标,对车辆运行状况进行评价,给改扩建施工交通分流提供参考。