高速公路施工区交通特性分析

对高速公路施工区的控制区进行了划分,明确了施工区各控制区的主要功能及特征。施工区车辆运行特性表现为合流车辆会造成施工区交通流重分布、超车道车辆优先通行以及合流的强制性等。在大量交通调查的基础上,对施工区行车道、超车道、合流车道的车头时距分布,各控制区的地点车速的频率分布、空间分布．车道占有率以及车辆汇入特征进行了深入分析。     

高速公路加速车道长度设计与车辆汇入模型研究

为了探讨加速车道长度对高速公路主线交通流的影响,利用可接受间隙理论,分析上匝道合流区通行特性和通行能力;基于最小车头时距,研究了加速车道上车辆汇入高速公路主线的概率;以高速公路主线和加速车道的车流量、最小车头时距等参数为基础,优化了高速公路加速车道长度设计方法,获得了入口匝道交通流控制模型.结果表明:运用该方法设计高速公路加速车道长度,控制入口匝道交通流,在高速公路主线车流量不变的情况下,入口匝道车流量比传统方法增加了近1倍.     

高速公路半幅封闭施工区交通特性与交通冲突特性研究

对双向四车道高速公路半幅封闭施工区的交通特性和交通冲突特性开展研究.以交通流参数调查和交通冲突调查为基础,应用统计分析方法,研究了施工区上游过渡段车辆的排队特征,标定了描述车头时距分布的爱尔朗模型;分析了施工区各组成区段的速度分布特征,确定了基于统计分布原理的各区段限速范围;总结了施工区交通冲突的种类,给出了基于距离碰撞时间的追尾冲突严重程度判别方法,建立了基于负二项分布的追尾冲突预测模型.最后,应用VISSIM软件开展了施工区交通仿真试验.结果表明:基于车辆排队特征所确定的施工区上游过渡段合理长度应在45～70m之间;施工区各区段的限速值应根据交通量设定;在相同交通量水平下当限速值高于50km·h-1时,交通冲突数量会随着限速值提高而显著增加.     

多车道高速公路分流交织区交通流特性与交通组织策略

为了解决多车道高速公路分流交织区由于车道数增加、交通流量增加、标志设置不合理等原因存在的诸多安全问题,在分析多车道高速公路分流交织区存在的问题和总结现有多车道高速公路断面形式（整体式断面、客货分离式断面、主辅分离式断面）的基础上,提出多车道高速公路分流交织区的交通组织形式及其优缺点。总结了多位学者对多车道高速公路分流交织区处的运行车速、通行能力及安全特性和冲突特性的研究,并在此基础上,提出了多车道高速公路分流交织区处的交通管理（车道管理和车速管理）及诱导设施（同向分隔带、标志标线）的优化意见。所提出的交通管理及诱导设施的优化方案可以显著提高多车道高速公路分流交织区的安全性及其运行效率。      

基于HALCON的视频交通参数检测方法

基于图像处理软件HALCON对视频交通参数检测方法进行讨论,研究双线性插值的图像距离标定方法和基于灰度统计的交通参数检测算法及流程,选取具有代表性的北京五道口交叉路口及成府路路段监控视频进行试验,证明方法的有效性,对试验结果中车速误差及混合交通启动车头时距规律进行深入分析,提出误差改进措施,并将混合交通排队车流启动车头时距规律与美国交通工程手册中车头时距规律进行对比分析。     

双向四车道高速公路超车道封闭施工作业区交通运行特性研究

为了给高速公路施工作业区的交通组织与管控提供一定的理论依据，针对四车道高速公路超车道封闭施工作业区的车头时距分布特性、车辆换道特性、车速分布特性、道路通行能力等交通运行特性开展研究工作。标定了描述车头时距分布的Erlan模型，拟合出了警告区、上游过渡区车辆换道比例曲线，得到了施工作业区各区段的速度分布曲线，确定出了上游过渡区、警告区、施工作业区段等主要区段的道路通行能力。研究结果表明：车辆换道位置集中分布在警告区末端，且仍有少部分车辆在上游过渡区内不安全换道；各区段的车速变化与作业区的交通控制条件大体相当，但减速过程没有及时均匀地出现在合理减速区域上；从上游正常路段至警告区再至施工作业区段道路通行能力逐渐降低，交通瓶颈的施工作业区段(只有一条可通车的车道)道路通行能力只有1 526 pcu/(h·ln)。     

高速公路合流区1车道车头时距分布特征

为揭示高速公路合流区1车道上车辆的运行规律，利用摄像机于2000年在江苏、山西、河北、北京、天津、广东等地对高速公路合流区1车道上车辆的车头时距数据进行大量调查，运用AutoScope2004图像处理系统对大量调查数据进行分析处理。在此基础上，运用数理统计方法提出1车道车头时距分布为变化阶数的Erlang分布的分布特征，运用拟合分析及χ^2检验技术对提出的分布特征进行了检验。该分布特征为合流区通行能力分析、交通管理和几何设计等进一步研究提供分析基础。     

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.      

基于TTC及DRAC的高速公路施工区追尾冲突研究

针对高速公路施工区的交通安全问题以及施工区普遍存在的持续时间较短、积累的事故数据难于满足统计分析要求的现实情况,探讨了基于交通冲突替代交通事故的交通安全分析方法.通过采集和分析处理高速公路半幅封闭施工区和单向超车道封闭施工区合流段和施工区段的车型、车速、车头时距等基于车辆个体的交通参数数据,提出了基于避免碰撞时间(TTC)的追尾冲突数计算方法和基于避免碰撞减速度(DRAC)的追尾风险度计算方法.应用上述方法评价了典型施工区合流段和施工区段的追尾冲突状况.研究结果表明,2种事故数据替代方法均可从不同侧面量化描述追尾冲突的发生状态.      

高速公路施工作业区追尾风险及其突出影响因素识别

针对高速公路施工作业区的追尾风险及其突出影响因素识别问题开展了研究.首先,采集和分析了处于高速公路半幅封闭施工区和单向超车道封闭施工区合流段和施工区段的车型、车速、车头时距等基于车辆个体的交通参数数据,然后引入了避免追尾碰撞减速率(aD)的概念并提出了基于aD的追尾风险度计算方法,进而归纳总结了追尾风险的影响因素并构建了4个用于描述追尾风险度与影响因素之间关系的模型.基于关系模型提出了应用灵敏度分析识别突出影响因素的方法.最后,针对典型半幅封闭施工作业区及单向超车道封闭施工作业区的合流区和施工区段,应用上述方法进行了案例分析,验证了方法的可行性和可用性.     

高速公路合流区上匝道混合车流通行能力经验计算法

研究高速公路合流区上匝道混合车流的通行能力的计算问题。利用已有的高速公路合流区外侧车道交通特征分析结论,推求在外侧车流不同车头时距分布特征下的上匝道混合车流汇合概率模型。运用回归技术和统计方法,建立了加速车道合流点分布概率的实测经验模型。对可接受间隙理论的原型进行了形式上的修正,最终建立高速公路合流区上匝道的混合车流通行能力经验模型,它是主路交通量、匝道交通量、加速车道长度、匝道混合车流比例以及各自的临界间隙和随车时距的函数。最后结合实例介绍经验模型的数值积分求解方法,并证实该经验计算方法具有较高的实效性和可操作性。     

高速公路隧道口车头时距分布研究

高速公路隧道洞口处交通环境复杂,与基本路段的车头时距存在差异。文中以京珠（北京-珠海）高速公路韶关段大宝山隧道为研究对象,在隧道口进行交通量、车头时距、地点车速实地调查,并借助微观仿真软件Vissim得出单一车型车头时距,应用爱尔朗分布l值分析高速公路隧道进出口车头时距分布规律。结果表明,在相同交通量情况下,高速公路隧道进口车头时距不小于隧道出口车头时距,隧道口车头时距大于基本路段车头时距,混合车流车头时距介于小型车和大型车之间。     

快速路分、合流影响区交通特性及通行能力研究

分、合流区通行能力是影响快速路通行能力的重要因素之一,而分、合流影响区的通行能力是制约分、合流区通行能力的关键原因。文章从分析分、合流影响区内的车辆运行特性入手,根据北京、上海、广州等城市大量的实测数据,分别通过统计车头时距、速度-流量关系和饱和流时高频率出现的流率等方法推荐了快速路分、合流影响区的通行能力,为快速路分、合流区的交通规划和设计,交通组织和管理的改善提供了理论基础。     

高速公路互通立交分合流区车道级行驶速度特性及短时预测模型研究

为研究高速公路互通立交分/合流区行驶速度特性，采用基于无人机视频的实时交通参数获取方法，提取试验路段全样本高精度时序速度数据，对比分析互通立交分流区和合流区车道级速度分布差异；研究不同车型速度特性；针对时序数据的长期依赖问题，构建基于时序Transformer的车道级行驶速度短时预测模型，运用平均绝对误差(MAE)和相对误差指标(MAPE)对比分析不同车道的预测精度。分析结果表明：分/合流区施划虚实线两侧客货车道切换过程中，速度变化幅度最大，且2个车道速度离散度最高；分/合流区速度分布基本符合内侧车道实际运行车速比外侧车道高的特性，但合流影响区加速车道较相邻主线车道速度统计值高；主线最高限速值与各车道85%分位车速平均差值为11.77km/h;两种车型速度分布总体呈现双峰特征，且小型车速度分布更为离散；最终所构建的模型预测准确率可达到98.35%,平均绝对误差为0.996km/h。上述结果表明：在工程设计、安全设施布置优化等方面需考虑客货车道的速度顺适过渡以及加速车道和相邻主线车道的速度协调性关系；主线限速标准对于互通分/合流区并不完全适用，驾驶人车速控制主要受行车环境和驾驶需求影响；...     

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。     

基于视频识别的互通合流区交通冲突空间分布

为深入研究高速公路互通合流区交通冲突空间分布特征,克服传统数据采集的条件限制,弥补断面数据采集的缺点,利用无人机视频采集高精度、区域连续的多车辆轨迹数据,并运用OpenCV视频自动分析系统和Matlab扩展工具,依据帧间差分法和时空上下文视觉跟踪算法原理,进行车辆识别与跟踪,记录采集范围内车辆每一帧的微观车辆运动数据。运用交通冲突识别指标TDTC(Time Difference to Collision)同时识别同车道和异车道冲突,将交通冲突分为严重冲突、中度冲突和一般冲突,并使用累计频率法确定严重冲突与中度冲突的阈值为3.1 s,中度冲突与一般冲突的阈值为7.8 s。依据地面坐标绘制直观的交通冲突空间分布图,并进行了量化统计分析。发现在靠近互通合流区匝道出口处及合流区末端是交通冲突比较集中且交通冲突比较严重的区段;整个互通合流区的严重冲突率呈现先增后减再增加的趋势;主线交通量比匝道交通量对交通冲突率空间分布的影响大,匝道大车比例比主线大车比例对交通冲突率空间分布的影响大。     

基于地空信息融合的无人机交通状态感知方法研究

现有的无人机（UAV）交通状态感知方法，主要针对宏观交通状态参数的获取，同时尚未克服UAV自运动对交通参数检测精度的影响，难以满足智能交通系统对于高精度微观交通参数的应用需求。为此，提出一种基于地空信息融合的UAV交通状态感知方法，该方法包括：地空信息融合模型、道路关键点（IKP）检测及跟踪、车辆目标检测及追踪算法和交通状态参数提取及估计。其中，地空信息融合模型利用地基信息（IKP世界坐标）与空基信息（IKP像素坐标）进行最优化融合，并通过自适应IKP追踪算法与自适应UAV位置偏移判断算法实时更新模型参数，以此克服UAV自运动对车辆轨迹精度的影响，进而获取可靠的车辆级（瞬时速度、车头间距和车头时距）与车道级（车道动态密度、车道流量和空间平均车速）交通状态参数。利用提出的感知方法获取实地拍摄视频的车辆级交通参数并进行了分布检验，同时比较了基于不同交通流模型的车道级参数估算方法。结果表明：该方法在车辆检测的mAP@0.5指数超过90%，同时提取的车辆轨迹相对完整，获取的车辆级和车道级交通状态参数也符合实际交通流状况。最后，将该模型应用于实地道路的交通拥堵检测及交通事件检测，该研究结果为UAV在现代交通感知和管理中的应用提供了一种理论和技术参考。     

基于驾驶员信息处理能力的高速公路作业区限速值计算方法

基于人体工程学原理,将驾驶员在高速公路作业区行驶过程中接触的交通信息分为道路几何信息、道路交通运行信息、交通管理控制信息、气候与环境信息及驾驶员自身信息,将作业区各种道路交通信息进行量化处理,在系统分析驾驶员对信息处理模式的基础上,提出了基于驾驶员信息处理能力的高速公路作业区车速速度限制值计算模型。以2006年5月哈大公路入口作业区为例,考虑车道宽度、开放车道数、隔离设施、合流机会、合流冲突及大车影响对驾驶员接受信息的量化影响,计算得出该作业区的限速值为50 km/h,与工程实际中采用的55 km/h吻合较好,验证了本文所提方法的有效性,为高速公路交通管理部门确定车辆速度限制标准提供了一种参考方法。     

高速公路合流区车辆换算系数研究

车辆换算系数是道路通行能力研究的重要组成部分,合流区内的车辆运行特性与基本路段有着显著差异,其车辆换算系数也应和基本路段有所差异。通过对实测交通流数据的处理分析,以车辆瞬时占用道路时间和车身长度为指标进行聚类,将高速公路合流区车型划分为4种,进一步计算了4种车型之间所形成的16种车头时距,并以车头时距为基础推导了车辆换算系数的计算模型,根据实测数据计算得出了高速公路合流区各车型车辆换算系数。采用饱和车头时距法和流量车速法分别对得到的车辆换算系数进行了验证,结果表明,计算的车辆换算系数具有一定的实用性。     

高速公路交通运行特性分析研究

通过分析广东省高速公路的实测交通流数据 ,阐述了本省高速公路交通流的交通组成特性、速度特性以及车头时距特性等 ,并对交通流的时间分布特性作了描述 ,得到了高峰小时系数。为高速公路交通管理提供有价值的参考。