基于行人视野注意力场的人车微观交互模型

从行人视觉认知角度出发，提出一种基于行人视野注意力场的人车微观交互模型。构建视野注意力场驱动行人视野域，利用人工势场驱动行人运动，利用目标捕捉算法来控制行人视野域对目标的捕捉。为了验证模型的有效性，使用无人机采集鸟瞰视角下的人车交互数据并进行处理分析，将行人过街风格分为保守、谨慎和冒险3种类型，在Pygame平台下搭建仿真场景和交互模型，把不同行人过街风格的交互数据作为模型输入，以模型输出的行人时空轨迹与采集的真实时空轨迹之间的相似度进行实验对比。结果表明，建立的基于行人视野注意力场的人车微观交互模型比常规人工势场模型准确性提高了25.48%，能够有效地复现实际交通场景中的人车交互过程。     

城市道路无信号控制路段行人过街风险分级预警模型

为量化城市无信号控制路段下的行人过街风险,避免人车冲突事故频发,提出基于K-means算法的行人过街风险量化分级方法,并在此基础上建立了基于随机森林的行人过街风险分级预警模型。考虑时空接近程度及潜在碰撞伤害大小,选取冲突时间差、潜在碰撞距离与潜在碰撞能量3个指标,准确刻画出实际的人车交互场景,并利用K-means算法对行人过街风险状态进聚类划分,明确相应的行人过街风险等级。综合行人过街场景中包含的天气状况、道路交通设施、行人交通特征、机动车交通特征与历史事故等5类风险隐患因素,提出了30项行人过街风险二级指标,依据基尼不纯度对风险指标进行筛选并构建出最优的预警指标集,以此为模型输入,利用随机森林算法建立了能对行人过街风险进行细化、量化预测的分级预警模型。以山西省某市3处行人过街样本数据为算例验证模型的可行性。算例分析表明：行人过街风险等级分为5级时,量化分级结果能与实际行人过街情景较好吻合;本文提出的分级预警模型对各风险等级预测的整体正确率可达86.67%,其中对一级与四级风险的预警能力最为突出,一级风险识别准确率达到100%,四级风险识别准确率达到94.7%。本研究提出的行人过街风险...     

路段感应式信号控制行人过街系统设计

为保障路段行人安全过街,提高行人过街效率,设计了基于感应控制的路段行人安全过街系统.该系统分别采用视频和感应线圈实现对过街行人和路段车辆的自动检测,并据此设计行人过街感应信号控制方案,辅以“减速带式”人行横道、路段行人过街通道灯和智能人行道护栏3种过街辅助设施,实现时空上的人车分离.     

交叉口绿闪信号行人过街行为模型

城市信号交叉口通过设置绿闪信号,在机动车获得通行权之前清空人行横道上的过街行人.为研究行人在此信号期间的过街行为,提出一种绿闪信号时行人过街运动模型.综合分析绿闪信号、周围过街行人、人行横道边界以及右转冲突车辆对行人过街的影响机理,基于社会力模型,建立绿闪后人行横道上行人过街行为模型,并根据实际调查所获得的人行横道尺寸、行人与车辆速度等数据,标定模型参数.基于模型仿真行人运动行为,产生行人分层现象以及与周围行人、冲突车辆避碰等行为,验证模型在宏观层面的有效性;对不同断面的仿真行人与实际过街行人的过街速率变化曲线进行拟合,拟合优度指标显示模型对人行横道前/后半段过街行人模拟精度分别为83% 和95%,验证了模型在微观层面的有效性.      

信号交叉口行人过街形式适用性分析

为确定十字信号交叉口行人过街形式的适用条件,基于行人过街和机动车通行的服务水平分级,提出了不同行人过街形式适用性的判别依据;通过对人车冲突行为分析,构建了信号交叉口人车交互运行元胞自动机模型。按照单因素影响下的多变量梯度变化分析的方案构建思路,选取机动车流量、右转车比例、信号周期、左转相位绿信比、行人流量作为机动车和行人主导影响因素,建立了多变量组合影响下的仿真方案。以主主相交的双向六车道信号交叉口为例,确定了信号交叉口行人过街形式适用性方案。结果表明：交叉口机动车流量、右转车比例、信号周期、左转相位绿信比、行人流量等5个主导影响因素值确定时,可根据其对应的机动车服务水平和行人过街服务水平组合,确定具体的行人过街形式。     

行人过街模拟及车辆右转避障路径规划方法

为解决无信号十字路口右转车辆与同侧过街行人的交互冲突问题,提出一种模拟过街行为的行人过街运动模型,设计了车辆横纵向解耦避障路径规划算法,并进行了仿真实验。使车辆面向动、静态行人时能合理切换避障路径规划策略;同时,将过街运动模型驱动下的行人作为车辆避障对象,以过街模型输出的行人未来轨迹生成车辆纵向速度规划障碍位移—时间区域,从而让行人未来运动状态反馈到车辆避障中。结果表明:本文的行人过街运动模型相对观测值的准确率达到了90%,因此,该模型复现了行人过街过程;能根据行人运动状态切换避障方案,使车辆安全避让过街行人。     

面向自动驾驶车辆的路段人车冲突判别模型

针对无信号控制路段自动驾驶车辆和行人冲突判别建模,选择武汉市6处无信号控制路段作为调查地点,从而保证足够的车辆及行人数据量,采用视频采集技术获取交通流量以及行人与车辆的行为数据.利用决策树分析方法将决策分为两各层级,分别为行人过街决策和冲突判别,利用二元Logit模型建立面向自动驾驶车辆的路段人车冲突判别模型,对行人和自动驾驶车辆之间可能发生的冲突概率进行计算.建立的模型可以作为自动驾驶技术中的一部分,能够帮助自动驾驶汽车具备人类驾驶员与行人间的通行权沟通能力,使自动驾驶汽车控制系统更加智能且接近人类的判断能力.     

基于毫米波雷达的过街轨迹识别与特征分析方法

针对行人、非机动车等慢行交通的过街轨迹识别与分析问题,提出一种基于毫米波雷达的实现方法。根据毫米波雷达提供的目标数据,采取坐标转换、数据清洗、数据滤波三步骤,识别获得过街轨迹数据,在此基础上,通过计算平均速度、最大速度、最小速度、过街方向等特征指标,判断过街类型,完成分类统计和特征分析。并结合实际案例应用,将识别与分析结果与人工统计结果进行比对,结果表明,该方法能有效提取过街轨迹,识别行人与非机动车,计算出其流量和速度,与实际较为相符,误差在10%以内。     

信号交叉口行人过街特性研究

选取了5个交通流特性具有明显不同的信号交叉口,依据交通流理论和交通控制理论,以信号交叉口的行人过街特性作为研究对象,对在不同时间段、不同区域和不同年龄群体的行人过街交通参数进行调查,并应用相关统计学方法对数据进行对比分析,研究了信号交叉口行人过街的交通特性,为交叉口行人过街的信号灯配时和相关政策的制定和管理设施的设置提供了参考和依据。     

基于行人过街场景的社会力模型改进研究

为真实有效地模拟行人过街现象,发挥社会力模型潜在的应用价值,文中以经典社会力模型为基础,设计3组可控实验,运用手动轨迹跟踪器,提取行人过街行走轨迹,从而对经典社会力模型中的重要参数进行标定研究.通过将模型仿真得到的过街行人流基本图与经典社会力模型以及实测数据进行对比分析,结果表明,改进模型有效减少行人重叠现象,在流量达到0.5人/(s·m)后行人密度比经典社会力模型降低1人/m2左右,贴近实测数据,更好地描述行人过街的现实情况.运用这一研究成果能够更好地研究行人过街内在机理,挖掘模型在行人过街设施设计等工程应用中的价值.      

基于行人位置预测的人车转向避撞路径规划

针对行人违规过街导致人车碰撞事故频发的交通安全问题,采用改进人工势场法并考虑行人行为的不确定性,对车辆避撞路径进行动态规划.为表达行人违规过街时的方向不确定性,提出一种基于加权效用函数法的行人过街方向概率模型,并以此为基础预测行人位置.针对动态障碍的转向避撞轨迹规划,以避撞安全距离为基础,提出一种相对位置自适应的变长轴...     

城市行人过街速度研究

为研究城市平面行人过街的速度及差别,分别对哈尔滨市冬夏两季的信号交叉口、无信号交叉口、环形交叉口、路段人行横道和自由过街5种不同过街条件下的行人过街速度进行调查。分析了冬季与夏季和不同过街条件下行人过街速度的变化以及形成原因;分析了行人年龄、性别、人行横道长度、过街行人数量和绿灯时间对行人过街速度的影响;采用数理统计方法,用15%位速度作为行人过街的设计速度,提出冬夏两季不同过街条件下的行人过街设计速度推荐值。     

立体过街设施选址模型初探——以天津滨海新区过街天桥规划为例

立体过街设施是行人安全过街的主要保障措施,立体过街设施的选址是否合理关乎人们使用的便利性设施的利用率.结合行人过街特点布置立体过街设施可以大大提高设施使用率,同时也方便行人的安全过街.行人交通作为城市交通不可忽视的重要部分,通过分析国内外行人过街设施间距、行人交通特性,尝试提出立体行人过街设施选址模型.结合滨海新区的交通特性和城市用地发展布局,将行人过街设施模型进行应用,从而提出立体过街设施规划方案.     

城市道路平面交叉口行人过街延误仿真

以行人过街延误为衡量指标,将行人过街设施服务水平划分为6个等级,建立城市道路平面交叉口行人过街的延误模型.文中分析了无信号控制交叉口和信号控制交叉口的行人过街情况,依据信号配时是否将人行信号与车行信号彻底分开,将信号控制交叉口行人过街延误分为信号控制延误和车流干扰延误,并在行人集聚和消散特性分析的基础上,提出了信号控制延误的计算方法.案例分析结果表明该延误模型的计算精度优于 Vissim 仿真的延误值.     

北京市信号交叉口行人过街忍耐时间研究

行人交通是信号交叉口交通的重要组成部分.目前信号交叉口的规划设计优先考虑机动车效率,为了保障机动车的通行效率,北京市多数行人过街环境遭到破坏,"中国式过马路"应运而生.结合当前北京市交通的特点,以红灯期间到达信号交叉口人行横道等待区的行人为研究对象,运用视频调查和人工调查相结合的方法获取北京市不同影响因素下行人过街忍耐时间的基础数据,采集了9554个行人过街忍耐时间样本.建立信号交叉口行人过街忍耐时间的 Cox 风险回归模型,结果表明信号交叉口行人过街的最大忍耐时间是52.88 s,信号交叉口行人过街忍耐时间与温度、性别、年龄、出行时间、红灯时长、单位机动车流量、人行横道长度等影响因素有关,用地性质对信号交叉口行人过街忍耐时间的影响不显著.      

城市道路行人相位切换方式评价研究

城市道路上行人过街交通与机动车交通的矛盾是造成行人过街不安全和机动车延误的主要原因,设置行人相位切换方式对解决人车冲突问题有重要作用。针对现有的行人相位切换方式展开研究,提出评价方法,通过实际调查数据进行理论分析,最后得到最佳的行人相位切换方式。     

基于视频跟踪方法的行人过街状态表达与分析

提出了一种基于视频跟踪的行人过街状态表达与分析方法。采用自适应的混合高斯背景模型实现复杂交通场景下的背景抽取,提取运动行人目标;通过扩展的Kalman滤波算法对过街行人进行跟踪,获取行人的运动轨迹;根据有限状态自动机理论将行人过街过程表达为连续的微观行为状态;在行人过街运动参数的基础上,对行人的过街状态进行推理并分析,得出合理的过街行为方式。通过实际无信号交叉口行人过街视频跟踪实验表明,该方法具有较好的应用性。     

SCATS信号控制系统中行人过街时间设置方法研究

在城市交通管理中,行人过街时间的设置一直是易被忽视的问题.针对现有人行过街时间计算的有关方法难于应用于SCATS信号控制系统的现实情况,以广州市为例,研究基于SCATS信号控制系统的行人过街时间计算模型和方法.通过实际观测研究,得出了行人过街的集散特性、不同人群的步行速度特点及主要的影响因素.在此基础上,提出了符合SCATS信号控制系统特性的行人过街时间模型和关键参数的计算方法;同时,给出了主要模型参数的参考取值表,以及模型计算结果在SCATS信号控制系统中的使用方法,保证了行人过街时间的科学性和合理性.      

无信号控制人行横道处行人过街特性探析

行人是交通环境中的"弱势群体",尤其是在无信号控制人行横道处,研究行人交通特性是提出改善行人安全措施的前提。本文初步对无信号控制人行横道处人车干扰运行和行人过街运动特性进行定性分析,并选取长春市南湖大路上具有代表性的无信号控制人行横道进行实地观察和试验,定量分析行人到达人行横道规律和行人过街速度特性,其中重点分析年龄、性别和人群中行人数量对行人过街速度的影响。按照年龄将行人分为中、青年人,老人,儿童;按照性别将行人分为男性行人和女性行人;人群中行人数量主要选取1,2,3及4人以上进行研究。这些数据和分析结论对下一步针对实地情况提出改善行人交通安全的方案提供了基本的理论依据。     

基于安全和效率的平面交叉口行人二次过街设施设计理论和方法

平面交叉口行人二次过街设施设计是交叉口渠化的关键。针对平面交叉口行人安全问题,对二次过街安全性和通行效率进行了详细分析,提出基于安全高效性和信号相位嵌套的行人二次过街设计理论和方法,并结合西安市小寨东路与翠华路交叉口实际调查数据,利用VISSIM仿真软件构建交叉口仿真模型,对比分析行人二次过街改善措施实施前后相关交通运行评价参数。仿真结果表明,合理地将行人过街信号嵌套在机动车相位中,行人二次过街比一次过街安全、高效,可在一定条件下提高平面交叉口的服务水平。