国外HOV专用车道的现状及发展趋势

３０多年的实践证明，建设高乘载率汽车专用车道是缓解交通拥挤，减少汽车废气污染的有效手段，ＨＯＶ专用车道有５种主要类型，一些发达国家和发展中国家都建有各种不同类型的ＨＯＶ专用车道，不同程度地发挥着其自身的作用。在发展过程中，也有人指出一些ＨＯＶ专用车道存在的问题，诸如适用范围较窄，环境学者们提出异议等。     

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。     

面向多元场景结合GLNet的车道线检测算法

各种复杂环境下路面车道线的高效精确检测是自动驾驶领域中车道偏离预警系统的关键性技术之一。由于车辆实际运行环境的复杂性和路面车道线的多样性，现有方法在车道线检测的准确性和鲁棒性上仍需不断增强。提出一种面向多元场景结合GLNet的车道线检测算法。首先采用改进Gamma校正对待检测路面图像预处理，消减光照不均匀、夜晚等环境干扰，增强车道线纹理。然后为增强数据集的多样性，在LaneNet网络的基础上引入对抗生成网络DCGAN，构建GLNet网络模型。该模型采用编码-解码的网络结构提取车道线特征（车道蒙板和像素点），通过DBSCAN聚类算法将不同车道线划分为不同的实体，使用H-Net网络学习的视觉转换矩阵优化并拟合输出车道线。最后基于已训练好的GLNet权重模型对车道线进行精确提取，并在Tusimple数据集和自制数据集上测试验证。试验结果表明：该方法的检测准确率可达97.4%，相较于基于LaneNet网络的车道线检测算法明显提高；DCGAN网络的加入丰富了数据集类型，并提高了该模型的表征及分类能力；DBSCAN聚类算法的平均聚类时间约为0.016 s，相较于Meanshift算法运行效率更高。所提出的方法考虑了不规范、环境复杂等多种道路类型的车道线检测任务，提升了对复杂噪声与多元场景的处理能力，在车辆辅助驾驶领域具有较好的鲁棒性和适用性。     

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；...     

基于实际交通量高速公路车道系数差异性分析

高速公路路面结构设计理论、原则和方法与高速公路实际交通量以及车辆荷载有重要关系。但到目前为止，尚缺少这方面的系统统计。基于沪宁高速实际交通量车型组成及收费站超限数据，根据统计分析原理，分析高速公路不同车道的车道系数的差异性，提出对应的车道系数。     

基于模型预测控制的智能车辆纵向控制研究

在ADAS的控制算法中，普遍的控制算法只能在本车道跟车，据此提出一种新方法，不仅能使车辆在本车道内跟车，还能在本车道无车的情况下，进行跨车道跟车。首先在考虑前后车辆制动距离的情况下，对车距算法进行了优化，并把其他车道的车辆通过算法投影至本车道；其次搭建了基于模型预测控制（MPC）算法的车辆离散化模型系统，对其控制参数施加约束；最后通过设置前车不同的车速和车况，在CarSim搭建车辆模型并与Matlab/Simulink联合仿真，针对车辆的纵向加速度变化的研究。     

考虑车道荷载差异的多车道桥梁横向折减系数

为考虑车道荷载差异对多车道桥梁横向折减系数的影响，提出横向折减系数的多系数表达模式，并改进基于独立重复试验的相遇车道荷载方法以进行系数校核。首先，引入反映车道荷载差异性的车道修正系数和体现多车道荷载相遇概率的车道组合系数，形成横向折减系数的多系数表达模式。其次，改进目前常用的基于独立重复试验的相遇车道荷载方法，将车道交通流量及荷载分布的差异性涵盖进来。随后，参数化研究横向折减系数的关键影响参量，包括货车通过控制断面的平均时间、荷载重现期、车道交通量和车道荷载分布等。最后，基于某高速公路实测动态称重数据，给出采用该方法校核横向折减系数的详细过程，并与传统方法及JTG D60-2015规范方法所得结果进行对比。研究表明：所提出的改进相遇车道荷载方法，摈弃了传统方法中车重正态分布、车道荷载同分布、最大观测车重与均值3.5倍偏差关系等备受质疑的假设，是更一般性的解答。参数化分析表明：货车通过控制断面的平均时间和荷载重现期对结果影响很小，货车荷载模型及其在车道间差异性则影响很显著，说明对车道荷载分布规律进行准确建模的重要性。实测车道货车荷载数据统计发现：货车的交通量和荷载分布在车道之间具有明显的差异，传统方法和规范方法给出的横向折减系数均高估了实际情况，最大达19%，可能造成设计与管养资源的浪费；而基于该方法校核的横向折减系数，更能深入揭示各车道荷载的贡献规律，准确反映不同车道组合作用下的荷载横向折减规律，具有显著的工程应用价值。     

不同光照条件下直线型车道标识识别方法研究

为了解决不同光照条件下车道标识的识别，提出一种基于双标准可调模板关联技术的车道标识识别方法。该方法首先根据光照的变化采用不同的预处理技术对图像进行处理，然后利用基于统计的方法得到车道的初始化标识线，最后在以该书初始化标识线为尽准建立的感兴趣区域内利用双标准可调模板关联技术对初始化标识线进行矫正从而得到可靠的车道标识线参数。     

高速公路不同车道车型组成分析

文中就高速公路不同车道(涵盖四车道、六车道和八车道)上不同车型的组成特点进行了研究,给出了几条有代表性的高速公路上不同车型(共七大类)的组成比例,为基于性能的沥青路面结构设计方法中的标准轴次和车辆运营费用的统计奠定了良好的参考基础。有了不同车道的车型组成比例,可方便地实现按车道设计路面结构。文中最后给出了设计示例。     

不同流量条件下车道利用率的仿真研究

车道利用率反映的是单一方向路段交通量在不同车道上的分布情况,它影响交通流的稳定性,是道路通行能力和交通安全的重要影响因素。针对不同流量条件下车道利用率的不确定性和现场数据采集困难等特点,应用车辆跟驰、车道变换等微观交通流仿真模型在一体化仿真环境下进行模拟研究,得到双车道和三车道路段流量换道次数以及流量车道利用率关系的基本规律。     

线形空间几何突变对曲线路段车道偏移的影响

为了探讨道路线形变化对侧碰、刮擦等侧向安全事故的影响，以三维空间线形的曲率和挠率作为公路线形几何特征描述参数，以车道偏移量作为侧向行车安全的表征指标，剖析了线形在空间层面发生的几何突变对车道偏离的影响。在山区高速公路开展实车试验，采用侧向行车视频记录连续的车道偏移，进行图像距离与实际距离的标定，并通过图像识别技术自动读取连续的车道偏移曲线，从中获取最大车道偏移作为分析变量。采用单因素方差分析方法，对新手驾驶人和熟练驾驶人在线形空间几何特征不同的曲线路段所表现的最大车道偏移结果展开统计分析和检验。分析结果表明：当空间曲率突变超过一定的临界值时，空间曲率突变与最大车道偏移显著正相关；挠率突变对车道偏移产生的影响主要取决于线形扭转的方向，当线形扭转方向与路拱横坡反向时，会明显加剧最大车道偏移；而线形扭转方向与路拱横坡同向时，会降低最大车道偏移但降低效果不明显；熟练驾驶人的最大车道偏移小于新手驾驶人，这种现象在空间曲率突变较大和挠率突变不利的路段尤为明显。研究结论可为公路线形安全性评价、线形设计优化和路侧安全改善提供参考。     

车辆荷载下多车道横向折减系数的计算和分析

根据近几年我国主要干道的车辆荷载实测数据,对不同测点的车辆总重进行了统计分析,建立了不同测点车辆荷载的总体概率模型及截尾概率模型。在此基础上,采用概率方法对车辆荷载服从非正态分布的多车道横向折减系数进行了计算和分析,给出多车道横向折减系数建议值,并与规范规定的数值进行对比。结果表明:不同测点车辆荷载的总体概率分布服从多峰分布,概率密度函数可用1个对数正态和3个正态概率密度的加权和表示;左截尾概率分布服从对数正态分布。设计基准期内最大值的概率分布服从对数正态分布。车辆荷载按多峰分布计算的三车道、四车道、五车道、六车道、七车道、八车道横向折减系数分别为0.95,0.85,0.78,0.74,0.73,0.69,车辆荷载按截尾分布计算的三车道、四车道、五车道、六车道、七车道、八车道横向折减系数分别为0.86,0.73,0.62,0.57,0.56,0.50,均不小于《公路桥涵设计通用规范》规定的数值。     

基于三种非机动车过街方式的交叉口通行效率研究

为了寻求两相位交叉口最佳的过街方式，文章就交叉口人均延误和交叉口车道通行能力两个方面展开研究，基于三种非机动车过街方式下的延误模型、车道通行能力模型，以人均延误和通行能力为判别指标，对比三种非机动车过街方式的交叉口人均延误和交叉口车道通行能力，取延误最小者或车道通行能力最大者为最优非机动车过街方式。具体应用中，以南京市两相位交叉口的调查流量为基础，计算出不同时段下延误最小的非机动车过街方式和交叉口车道通行能力最大的非机动车过街方式。结果表明：停车线后移方式下的交叉口车道通行能力最大，交叉口延误需要根据时段流量来确定最小延误对应的非机动车过街方式。研究可为选择合适的非机动车交叉口过街方式提供参考借鉴。     

多车道高速公路不同车道驾驶人视点位置研究

受路侧环境与障碍物的影响,在不同车道上的行车位置分布差异会导致驾驶人视点位置不同。驾驶人视点位置与平曲线横净距密切相关,平曲线横净距是停车视距的重要参数,其大小直接影响平曲线路段圆曲线半径的设置和交通安全措施的选择。在分析多车道高速公路管理方式因素对驾驶人视点横向位置影响和国内外驾驶人视点位置相关研究的基础上,采用无人机调查多车道高速公路不同车道、不同车型的车辆横向位置分布数据,通过数据采集处理和数据检验,得出了相应结论。结果表明:多车道高速公路不同车道、不同车型的车身横向位置为正态分布;现有视点位置统一取1.2 m或1.5 m或行车道中心线存在不合理之处,应分车型、分车道考虑;第1车道小客车驾驶人视点位置为1.2 m,第4车道大型车驾驶人的视点位置取1.5 m,中间车道驾驶人的视点位置宜取1.2 m。     

双车道公路附加车道设置参数研究

为了给双车道公路附加车道设计与施工提供参考依据,开展了双车道公路附加车道设置长度、宽度及纵坡度研究。基于交通仿真数据,构建了双车道公路附加车道等宽段长度与交通量、行驶车速的关系模型,结合不同设计速度与地形条件下双车道公路设计通行能力分析,计算给出了对应不同设计速度与地形条件的双车道公路附加车道等宽段长度建议值。基于车辆行驶安全性分析,提出了双车道公路附加车道宽度的计算公式,根据驾驶人侧向车间距选择问卷调查统计结果,计算给出了对应不同设计速度的双车道公路附加车道宽度建议值。基于汽车上坡行驶时的受力分析,给出了坡长与纵坡度的简化关系式,并计算给出了对应不同设计速度与海拔高度的双车道公路附加车道最大纵坡度建议值。     

运营隧道车道板承载力分析

针对上海市打浦路越江隧道的施工特点，提出用板单元模拟隧道衬砌、车道板和竖向支撑，用土弹簧模拟土与隧道的共同作用。根据建立的模型分析隧道车道板在不同汽车荷载作用下的力学行为，为评估运营状态下隧道车道板承载力提供参考。模型计算结果与现场测试结果比较吻合。     

微观交通仿真中的车道变换模型

将车道变换行为分为强制性车道变换和任意性车道变换两种类型，分析了两种车道变换类型的各种常见情形，建立了描述车辆车道变换意图的产生、车道变换可行性分析以及车道变换的实施等行为的车道变换模型。此外，作为一种特殊的车道变换行为，还建立了反映车辆在拥挤状态下的挤车变道行为的挤车变道模型。     

山区长大纵坡段某隧道出口避险车道设计方案研究

以高海拔长大纵坡段某隧道出口避险车道为工程依托,通过对避险车道不同形式的分析,根据设计细则的避险车道长度计算公式,对不同纵坡条件下,不同材料、不同初速度驶入避险车道的车辆进行了计算,得出了满足安全性要求的避险车道最小长度,为合理长度提供了依据。根据实际情况,对两个方案主要技术经济指标进行对比后,选择上坡式避车道为工程实施方案。     

浅析潮汐车道对交通的影响

潮汐车道即可变更车道。根据区域路段早晚交通流量情况的不同,潮汐车道可针对有条件的道路试点开辟出某一车道,以采取不同时段内行驶方向变化的方式,确保出行畅通。     

高速公路车道分配与入口多匝道协同控制方法

为提升多车道高速公路主线合流区通行效率，由于主线合流区各车道交通特征差异，针对多条匝道相互合流再一同汇入主线的情况，分析了主线合流区流量均衡状态、各车道饱和状态和匝道流量对通行效率的影响，提出了多车道高速公路车道分配与入口多匝道协同控制模型，主要通过主线车道控制引导上游主线车辆提前选择合适车道行驶，同时采用入口多匝道控制协调匝道合流区各汇入匝道车辆的驶入，实现主线和匝道的通行效率最大化提升。仿真验证及工程应用结果表明：通过主线车道控制引导上游主线车辆尽量选择内侧车道行驶，尽管会增加内侧车道行驶车辆的车均延误，但明显降低了主线和匝道的整体车均延误，说明主线车道控制与入口多匝道控制相结合对合流区通行效率提升优势明显，且主线合流区各车道流量均衡有助于提升入口匝道汇入效率。