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集成单车风险模型和宏观交通流参数,构建高速公路作业区行车风险评估模型.针对高速公路作业区车辆运行的特殊性,以车辆减速度作为行车风险度量指标,以交通流平均速度、平均车道占有率、速度变异系数等宏观交通流参数表征高速公路作业区行车风险.基于高速公路作业区交通流的仿真试验数据,构建平均行车风险水平和宏观交通流参数之间关系的多元线性回归模型.结果表明,交通流平均速度、平均车道占有率和速度变异系数对作业区平均行车风险水平都存在影响,其中速度变异系数对作业区平均风险水平影响显著.     

基于通行能力的高速公路作业区限速研究

从分析高速公路作业区的交通特性入手,得出车速是影响交通安全的主要因素,继而在交通流理论三参数关系的基础上,研究作业区车速与通行能力的关系,通过Vissim仿真软件,分析通行能力的影响因素,从而得到作业区的限速值,为高速公路养护维修作业提供重要的参考价值。     

高速公路养护施工作业区交通事故分析及安全对策

介绍了高速公路养护施工作业区的定义和划分,在分析养护施工作业区交通流特性的基础上,进一步剖析高速公路养护施工作业区的事故特点,分析了高速公路养护施工作业区发生交通事故的原因,从而有针对性地提出安全对策。     

高速公路养护作业区行车危险性分析与安全设计对策研究

高速的交通流和复杂的现场作业环境造成了高速公路养护作业的高风险性,需要采取有针对性的交通安全设计。针对养护施工作业区的各项危险性,提出养护作业区安全设计对策,主要从设计控制因素及设计原则两方面,对高速公路养护作业区安全设计对策进行阐述,可为高速公路养护作业区安全设计提供参考。     

基于模糊物元的高速公路交通安全评价

通过分析交通流特性对高速公路交通安全的影响,建立基于交通流特性分析的高速公路交通安全指标体系,进而确定了基于物元模型的高速公路交通安全评价方法,并将该方法运用于京港澳国家高速公路湖南省耒阳至宜章段的交通安全评价中,最后围绕交通安全的系统论观点,提出针对交通流参数的交通安全预防对策。     

基于DEMATEL-ISM的高速公路作业区交通安全影响因素辨识

为提高高速公路作业区交通安全水平,集成DEMATEL-ISM方法对其影响因素进行辨识和分析. 基于人-车-路及环境系统的观点,构建了高速公路作业区交通安全影响因素体系;采用Delphi法分析各因素之间的相互影响关系. 以集成DEMATEL-ISM方法构建了高速公路作业区交通安全影响因素辨识模型;根据多级递阶结构模型的分析结果,确定了影响高速公路作业区交通安全的最直接因素为驾驶员动态判断能力、超速行驶、速度限制、作业区交通量和安全设施布置. 研究结果表明,该方法切实可行,能够对高速公路作业区交通安全影响因素进行定量分析.     

排队系统仿真在高速公路收费站中的应用

对高速公路收费站交通流特性进行分析,建立收费站排队系统模型,并运用C 语言编程对收费站的排队系统模型进行仿真,得出了系统中车辆的平均等待时间.通过对仿真结果进行统计分析求均值的方法,消除了随机数对数值的影响,通过排队系统模型的理论公式对仿真模型进行检验,发现两者吻合良好.     

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为提高高速公路作业区交通安全水平,集成DEMATEL-ISM方法对其影响因素进行辨识和分析. 基于人-车-路及环境系统的观点,构建了高速公路作业区交通安全影响因素体系;采用Delphi法分析各因素之间的相互影响关系. 以集成DEMATEL-ISM方法构建了高速公路作业区交通安全影响因素辨识模型;根据多级递阶结构模型的分析结果,确定了影响高速公路作业区交通安全的最直接因素为驾驶员动态判断能力、超速行驶、速度限制、作业区交通量和安全设施布置. 研究结果表明,该方法切实可行,能够对高速公路作业区交通安全影响因素进行定量分析.     

CACC车辆跟驰建模及混合交通流分析

建立协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,并分析不同CACC比例下的混合交通流通行能力,尾部碰撞安全及交通排放.考虑车辆期望车头间距随速度动态变化的交通流特性,建立基于非线性动态车头间距策略的CACC跟驰模型,推导不同CACC比例下的混合交通流基本图模型,分析CACC提高通行能力的交通流运行机理.设计高速公路上匝道瓶颈数值仿真实验,评估不同CACC比例下的车辆尾部碰撞安全隐患,以及油耗、CO、HC、NOx的排放.研究结果表明,本文建立的CACC模型能够在交通流速度基本不变的情况下,以较高的交通流密度显著提升通行能力,同时有利于车辆尾部碰撞安全风险及交通排放的降低.     

具有迟滞效应的交通基本图模型及仿真

结合传统的基本图方法和三相交通流理论,构建了可用于计算的、具有同步流、交通迟滞特性的交通流基本图模型.并将模型与连续方程相结合,进行交通流数值仿真,得到了能够反映迟滞效应的宏观交通流效果.     

基于元胞自动机的高速公路瓶颈交通演化仿真

为分析高速公路中道路瓶颈造成的堵塞现象,本文改进KKW (Kerner-Klenov-Wolf) 模型, 建立跟驰规则;综合考虑车间距和车速对车辆换道的影响,建立自由换道和强制性换道规则;并对高速公路中不同车流量条件下,道路瓶颈上游的堵塞区域分布、换道行为特征和车道上交通参数的变化情况进行仿真研究。结果表明：在给定的交通量条件下,汇流车道的拥堵区域长度处于动态平衡状态,不会随时间而变化,且道路瓶颈前的汇流行为会导致目标车道上严重的速度下降,汇流车道和目标车道上车辆速度变化趋同;从换道集群特征来看,道路瓶颈前因高交通流量形成的低速汇流车辆倾向于以小集团的方式统一进行换道,造成目标车道上剧烈的交通震荡;瓶颈消失后,交通恢复时间随进口交通流量的上升而线性增长。     

强化学习型匝道控制模型的研究

高速公路上的交通堵塞造成了道路利用效率低下,并伴随着能源消耗和环境污染问题,因此各种各样的高速公路控制方法应用于缓解交通堵塞。本文提出强化学习型匝道控制模型,该模型以交通流模拟为预测工具,以人工智能的强化学习为最优化选择模型,并具有一定的自主性、有记忆功能和性能反馈功能,且是一种动态的过程。应用JAVA针对不同的交通状态进行模拟再现,模拟结果表明匝道控制模型对于减少交通堵塞具有显著的效果。     

考虑多特征的高速公路交通流预测模型

为准确预测高速公路交通流,缓解高速公路交通拥堵现象,本文提出一种考虑多特征的高速公路交通流预测模型。首先将高速公路当前道路与上下游的交通流、天气等数据转化为一个二维矩阵,并利用滑动窗口模型获得输入样本的最佳长度;然后将样本数据输入集成深度学习模型训练并提取交通流数据的特征,随后输出预测结果;最后,将某高速公路交通流数据用于工作日和节假日两组实验。结果表明：集成深度学习模型比单一模型预测高速公路交通流的效果要好,工作日的高速公路交通流预测精度远高于节假日,本文模型将平均绝对误差由 6.40辆·(20 min)-1 降到5.450辆·(20 min)-1,说明考虑多种因素可以提升高速公路交通流预测精度。     

基于CNN-SVR混合深度学习模型的短时交通流预测

精准且快速的短时交通流预测是智能交通发展的重要组成部分.本文针对当前交通流预测模型不能充分提取交通流数据的时空特征、预测性能容易受到外界干扰因素影响的问题,提出一种基于深度学习的短时交通流预测模型,该模型结合卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与支持向量回归分类器(Support Vector Regression,SVR)的特点:在网络底层应用CNN进行交通流特征提取,并将提取结果输入到SVR回归模型中进行流量预测.为验证模型的有效性,取G103国道的实际交通流量数据进行试验.结果表明,提出的预测模型与传统的预测模型相比具有更高的预测精度,预测性能提高了11%,是一种有效的交通流预测模型.     

基于PET算法的匝道合流区交通冲突识别模型

为了识别入口匝道汇入车辆与主线直行车辆间的交通冲突,开展了匝道合流区车辆交通冲突识别研究.本文结合车辆运动信息,考虑车辆尺寸对交通冲突的影响,构建了基于后侵入时间(Post Encroachment Time, PET)算法的匝道合流区冲突识别模型;给出车辆交通冲突严重程度的确定方法,采用仿真分析验证了所建模型的有效性.结合实测交通数据,确定了PET阈值范围.结果表明,采用后侵入时间算法的匝道合流区交通冲突识别准确率为91.71%,说明该模型能有效识别匝道合流区的潜在冲突.研究成果可为车路协同环境下匝道合流车辆提供安全预警,进而减少车辆碰撞事故的发生,提升整个交织区域的道路交通安全水平.     

考虑驾驶行为异质性的城市快速路合流区仿真模型

为研究城市快速路合流区车辆运行规律，基于车辆自然轨迹数据，提出考虑驾驶行为异质性的合流区元胞自动机仿真模型。模型将合流区分为上游区域、合流区域及下游区域，3个区域由11条路段组成。首先，利用Kalman滤波算法对自然轨迹数据进行降噪处理；然后，计算每辆车驾驶行为特征参数并进行K-means聚类分析，结合聚类效果评价指标Silhouette系数将驾驶行为分为：保守-谨慎型、激进-谨慎型、保守-轻率型及激进-轻率型这4种类型；最后，依据分类结果， 建立考虑加速度、随机慢化概率异质性的跟驰模型和考虑换道安全间距、换道决策的多级异质性换道模型。在各空间占有率的情境下，基于Matlab进行数值仿真，统计同质驾驶行为和异质驾驶 行为条件下，合流区域车道的流量、密度、速度、时空位置及换道频率等参数。仿真结果表明：在空间占有率为10%~20%时，同质交通流相比异质交通流更容易产生局部交通拥堵和交通流失效情境，并且同质交通流量峰值比异质交通量小27.1%；随着空间占有率的增加，同质车辆和异质车辆驾驶频率均呈现增加-稳定-下降的趋势，而异质驾驶行为换道频率的极大值比同质交通流高 20.74%。     

基于风险矩阵的干线公路弯道路段交通冲突风险评估模型

为评估干线公路弯道路段(AHBS)交通冲突风险,基于交通冲突前5 min集计交通流数据、冲突路段道路线形特征和行车环境数据,分别建立交通冲突可能性及严重度评估指标体系。集成运用随机森林模型和多层次模糊综合评价法分别确定交通冲突可能性和严重度等级,进而采用风险矩阵法确定交通冲突风险等级。以云南省元双干线公路为例进行验证。结果表明：基于随机森林模型的交通冲突可能性预测准确率达到84.21%,所提模型能有效评估AHBS交通冲突风险,为干线公路交通事故治理提供理论依据。     

公路养护施工中的交通控制与管理

对高速公路养护施工中"单边全封闭交通组织和单边部分路段交通组织"两种可行整体路网交通组织方案进行对比和评价。运用交通仿真软件VISSIM,从宏观和微观两个角度,分别对高速公路养护作业区连续流的服务水平分级,并对养护区路段延长控制区域长度预留值和整体路网统筹交通组织方案进行讨论。以山东东港高速公路为例,进行交通组织预案,建立合理数学模型并进行交通仿真系统模型,提出科学合理的交通控制与管理的方案,并在山东烟威高速养护施工中实际运用验证,为日后的养护提供科学依据。     

高速公路上匝道合流区通行能力经验模型

研究了合流区外测车道不同位置车头时距、交通量的变化规律，分析了高速公路上匝道合流区的通行能力，运用回归技术和统计方法，建立了主路外侧车道交通量的实测经验模型，总结出车头时距的实测经验分布为变阶数的Erlang分布。运用间隙接受理论分析了匝道车辆在高速公路合流区汇入主路的运行状态，最终建立高速公路上匝道合流区的通行能力模型，它是主路交通量、匝道交通量、匝道车辆临界间隙、随车时距及加速车道长度的函数。结果表明计算值与理论值基本吻合，该模型是可行的。     

基于交通仿真技术的二级公路安全评价方法

二级公路是我国公路系统的重要组成部分。本文根据现场观测结果,以二级公路交通流特性为基础,比较传统安全评价方法,采取基于第85位运行速度差的方法评价二级公路的安全性。考虑二级公路交通组成复杂的特点,运用交通仿真技术建立路网对象,结合现场观测数据完成参数标定,模拟实际交通流运行状况,输出评价指标数据,提出了区别于《公路项目安全性评价指南》所述获取运行速度差的方法。实例研究表明,该方法简单易用、精度较高,且适用范围广。