Urban Road Network Structure Optimization Method Based on Traffic Safety

考虑城市交通事故与道路网结构的关系,结合交通事故导致的时间延误,提出了基于交通安全的城市路网结构优化方法.首先分析了不同等级道路之间的衔接方式对出行者选择路径行为的影响,总结了交通事故的影响因素.然后在此基础上提出了基于交通安全的路网构造原则,建立了以路网安全度最大为目标的路网结构模型,并通过求解模型确定各路段的道路等级,得到安全度和结构不同的若干个路网.通过考虑交通事故时间延误情况下,进行随机均衡分配,得到路网各路段的交通量,并计算各路网的交通事故次数.最后提出了路网的安全性评价指标,分析交通事故次数和路网结构指标的关系,提出了考虑安全性的路网结构优化措施,并用实例验证了优化措施的有效性.     

基于DYNASMART路网恢复可靠性研究

将路网恢复可靠度作为路网可靠性的评价指标，衡量路网在交通事故情况下能在预期时间内恢复正常功能的能力。利用DYNASMART中观仿真软件，选取北京市CBD金融地区作为分析案例，分析不同等级道路上发生交通事故对路网可靠度的影响情况，同时分析车载导航系统在不同事故等级下对路网恢复可靠度的影响情况，利用仿真数据建立模型拟合公式，并将其应用于CBD区域的交通影响评价工作中。     

浅析城市快速路交通事故特性

与普通道路相比,快速路交通事故影响程度要大的多,往往导致整条快速路和周边路网的拥堵。首先根据我国城市交通事故统计数据,分析了城市快速路交通事故特点,然后以北京市某区域的交通事故数据为例对城市快速路的交通事故特点进行了分析,进而重点分析了快速路出口处交通事故特点。     

事故条件下高速公路路网运行效率评估

为了尽可能地减少事故条件下的交通延误,预防二次交通事故的发生,对事故条件下高速公路路网的运行效率进行评估是十分必要的。选择时间可靠性作为评价指标,对路网处于常态下、突发事故中及实施紧急交通组织后的指标值进行比较,并通过对比分析得出事故对交通的影响程度、紧急交通组织的效果及交通恢复程度指标,为事故条件下路网交通组织方案优化提供科学依据。     

中国典型大城市交通安全特征对比研究

为提升城市交通安全管理水平,对我国12个典型大城市的交通事故变化趋势以及安全影响因素进行了纵向分析和横向对比。建立了多元线性回归模型,探讨路网特征、出行方式结构等重要影响因素的作用效应。结果表明:不同城市的交通安全发展呈现出规律性特征,科学紧凑的交通路网布局有利于提升交通系统的安全性能;增大集约型公交出行比例和慢行交通出行比例将有效降低城市交通事故死亡率。     

交通事故管理系统中路网分区优化模型的改进

结合先进的交通管理系统中事故管理的相关研究成果,本文在对交通事故处理过程进行详细分析的基础上,阐述了路网分区的重要作用及其主要影响因素;并对事故管理系统中的路网分区方法进行了研究,通过增加行程时间相当的约束条件,并改进优化目标函数,提出了路网分区的改进模型;最后,利用遗传算法,对两种优化模型进行了交通效益对比评价。本研究将对提高事故管理效率发挥积极作用,并为进一步建立事故管理系统提供理论支持。     

雾天绕城高速公路交通事故紧急交通组织技术应用

针对雾天绕城高速公路交通事故对路网车流的显著干扰,立足于路网,在事故影响区划分为保护区、控制区和缓冲区的基础上,通过采集某典型绕城高速交通事故数据,应用干涉车流波模型计算出缓冲区主线干涉作用下最大排队长度Xg和所对应的时刻tg,以及事故消散时间t2;就各个影响区所处空间位置和区内交通流特性,分别探讨了雾天各事故影响区紧急交通组织措施的应用,为最大限度降低二次事故发生和发挥绕城高速公路枢纽作用提供指导。     

基于数据预测的区域道路状态模糊判别

区域路网交通状态判别是实施区域交通管理控制和交通诱导的基础。为有效且有前瞻性地描述区域路网拥挤状况,提出了1种基于时间序列数据预测和主成分分析相结合的模糊综合定量评价方法。以路段平均速度和交通流量为描述交通拥挤状况的参数,利用时间序列预测模型对数据进行预测;将路网中各路段的平均旅行时间作为总延误的影响因素;再利用主成分分析法确定各个路段对区域拥挤的影响权重;最后运用模糊综合评价法对区域路网拥挤状况进行评估。以山西省临汾市实际路网为例,通过 Vissim 交通仿真软件和 SPSS 数据统计分析软件对算法进行了仿真验证。仿真结果表明,该算法能够有效地预判城市区域的交通状况,为交通管理、控制和诱导提供准确的依据。      

关键交叉口优化对路网运行效率的影响研究

随着机动车保有量的增加,城市路网拥堵情况日益严重。交叉口作为城市路网的咽喉,其服务水平直接影响到整个路网的运行效率。以重庆市民族路-新华路路口为例,基于现场交通调查数据,明确交叉口的现存问题,采用Synchro(设计软件)对该路口进行建模分析。通过优化信号配时和车道功能划分后,交叉口延误降低了71.6%,服务水平从D提升至B。同时,采用VISSIM(仿真软件)对重庆市渝中区解放碑商圈整体路网和该关键交叉口影响的区域路网进行建模分析,并对路网优化前后的车辆运行状况进行对比。结果表明,通过优化,影响区域路网的平均延误下降了17.74%,平均行车时间下降了13.46%,平均停车次数下降了17.18%,尾气排放也有所减少,关键路口优化对路网运行效率的提升作用明显。     

基于MFD的路网可扩展边界控制策略

为了缓解城市路网中区域性的大范围交通拥堵,基于宏观基本图的相关理论,提出了一种针对过饱和路网的可扩展边界控制策略。该控制策略以提升路网整体运行效益为目标,具体方法分为两步:首先是考虑堵塞区域边界节点上游路段的储存车队能力,避免边界路口上游路段排队溢出,建立边界控制的约束条件,确定反馈"闸门"的控制位置,通过实时动态调整堵塞区域的控制边界,形成一种新的扩展边界;然后建立区域反馈控制模型,在堵塞区域扩展边界路口设置反馈"闸门"限制车流进入堵塞区路网,维持堵塞区路网车辆总数在一个合理可行范围内,从而使被控区域保持高效运行。为验证该策略的有效性,以Sioux Falls测试路网为研究区域,运用Vissim仿真软件对实施该控制策略前后的路网运行情况进行了对比分析。研究结果表明,在可扩展边界控制策略实施后,路网各项运行指标均有明显改善,大范围的交通拥堵状况得到明显缓解,并且不影响边界外的路网运行效率。在整个仿真分析时段,路网平均延误时间降低约35%,路网平均速度提高约30%,路网平均出行时间减少约15%,平均停车次数减少约30%,离开路网的车辆数增加约13%。     

公交站点网络规划多目标优化模型

为解决公交系统对路网交通流造成的延误积累问题。分析了公交站点对路段和路网交通流的影响因素和方式,采用多目标优化方法建立了求解设站策略最优解的数学模型,并通过统计分析和遗传算法建立了模型求解算法。研究结果表明:考虑区域路网公交站点服务水平的限制,通过求解公交站点网络规划多目标优化模型确定公交站点设置策略,可有效降低路网交通流平均延误时间。     

基于车速比的城市交通事故交通影响程度评价

分析城市交通事故交通影响程度,对于评估交通应急等级及采取相应的应急对策具有重要的意义和现实价值。将城市交通事故对交通的影响与水波涟漪类比。基于事故发生前后道路车速的比值,借助水波原理,提出了交通影响系数的概念,并界定其作为评价交通影响程度的依据。针对某一给定类型的交通事故,在对35起交通事故调查数据进行筛选和整理的基础上,得到了交通影响系数时空分布图;采用变量控制法,利用MATLAB构建了交通影响系数与时间和距离的关系模型。针对不同事故特征的差异性,考虑事故发生后道路剩余通行能力的不同,采用城市道路车道利用系数计算得到了事故源修正系数。利用二重积分构建累积交通影响系数模型,计算出交通事故的综合交通影响程度值,从而评价交通事故对周边路网的综合交通影响。最后,假设某一交通事故,并对其进行VISSIM仿真分析,分别采用文中所构建的交通影响程度评价模型和根据实际仿真运行数据所建模型计算了该事故的综合交通影响程度值,两种方法计算的结果分别为0.666和0.648,误差在可接受的范围。结果表明:构建的交通影响程度评价模型是可行的。该研究成果可以在交通事故发生时给城市交通应急管理部门快速响应提供决策支持。     

应急条件下区域路网行程时间可靠性研究

为了研究应急条件下的区域路网可靠性,建立绍兴市区域路网Vissim仿真模型并进行校准.提出基于交通仿真和蒙特卡洛方法的应急条件下路段行程时间计算模型并结合实测与仿真数据对模型进行修正,并分析路网拓扑空间关系依次建立应急条件下路径、OD对、路网行程时间可靠性模型.量化分级行程时间可靠性,对绍兴市典型路段和典型区域进行仿真与评价分析.研究结果表明,路网行程时间可靠性随应急事件的降低而降低,当越城区和诸暨市应急事件等级由正常降至一级,路网行程时间可靠性由0.519和0.534降低至0.201和0.173.同等应急条件对同一地区不同区域路网存在差异性影响,同等应急条件下诸暨市的路网行程时间可靠性下降比相对于越城区高4.5% ~9.9%,主要由于其自由式路网交通疏散能力较差且非城区交通管理水平较低.      

基于状态观测器的城市快速路交通事故识别

针对城市快速路网中交通事故频发的现象,为及时准确地对事故进行识别,提出一种基于宏观交通流模型的状态观测器估计算法.根据利用交通仿真软件Paramics的实验数据,并结合元胞传输模型(CTM)理论分析事故发生前后,事故路段及其上下游路段的交通流密度分布特征.同时基于路网的交通流模型构建了城市快速路事故的状态观测器估计模型,模型通过估计密度的变化规律,并结合交通状态分布特征来对事故进行识别.以京通快速路为例,通过对观测器估计误差进行计算,得出了实验路段平均百分比误差(MPE)的均值为11.56%,模型估计精度为88.44%.该方法能较为准确的对事故进行识别,为快速路中的交通事故识别提供有效的参考.      

道路施工影响下的城市广义路网容量研究

以路网广义容量的内涵和计算理论为前提,通过对道路施工区交通运行特征的分析,明确了道路施工区对路网容量的影响因素,以及对有效运营面积和有效运营时间两方面的影响,并给出了相关修正系数的具体计算方法.最后以武汉市主城区为例对道路施工影响前后的路网容量进行了对比分析,得到了道路施工对路网容量的影响程度.      

城市路网可靠性影响因素及作用机理

进行道路网络可靠性影响因素分析是进行道路网络抽象、计算其可靠度的基础。首先对各种影响因素按照时间、空间及影响作用大小对各种因素进行归类,并分析总结各种影响因素的活动规律和特点,然后采用故障树分析法,针对不同影响因素的特性完成各不同影响因素对于路网稳定性影响的作用机理的研究。这些研究成果对城市路网可靠性研究具有重要作用。     

考虑道路等级和拥堵惩罚的城市路网平均负荷度计算

在路段及交叉口负荷度评价的基础上,提出了描述城市路网等级结构特性与路段流量差异性的道路等级修正系数及路段权重系数,使城市路网中不同等级、不同流量的道路能在同一水平下作比较分析;结合惩罚因子的概念提出了评价路网整体运行状态的指标即路网平均负荷度,并给出了路网平均负荷度分级标准;通过实例对指标进行验证,结果显示路网平均负荷度评价指标与传统的路网服务水平指标相符,可对路网运行状态、路网规划整体运行效果评价等提供宏观判断依据。     

绕城高速公路雾天交通事故紧急交通组织技术

针对绕城高速公路的重要性及雾天交通事故对路网车流的显著干扰,在事故影响区划分为保护区、控制区和缓冲区的基础上,通过采集某典型绕城高速公路交通事故数据,首先应用干涉车流波模型计算出缓冲区主线干涉作用下最大排队长度和所对应的时刻,以及事故消散时间;其次就各个影响区所处空间位置和区内交通流特性,分别探讨了雾天各事故影响区紧急交通组织措施应用,为最大限度地降低二次事故发生和发挥绕城高速公路枢纽作用提供指导.     

基于GIS分析的深圳市道路交通事故空间分布特征研究

掌握城市道路交通事故空间分布特征是城市道路交通安全管理的重要基础。基于深圳市2014~2016年的道路交通事故数据,首先应用地理编码方法对原始事故记录进行空间定位,形成事故的空间分布。其次针对考虑/不考虑路网密度的2种情况,应用密度分析方法对道路交通事故多发的区域和事故严重程度较高的区域进行鉴别,比较2种情况下区域分布的差异并分析造成这种差异的可能原因。最后利用异常点分析和热点分析2种空间聚类分析模型对事故严重程度较高的区域进行进一步鉴别,并对密度分析和聚类分析2种方法得到的结果进行了比较。密度分析结果表明：就事故频度而言,深圳市中心城区单位面积上的交通事故频度较高,而郊区单位长度道路上的交通事故分布更为密集;就事故严重程度而言,郊区的交通事故平均严重程度高于市中心区域。造成上述差异的原因可能与郊区道路限速较高等因素有关。聚类分析结果与密度分析结果相近,在郊区形成了高严重程度的事故聚类,而在中心城区形成了低严重程度的事故聚类,说明郊区的交通事故严重程度总体高于市中心区域。从2种方法的比较来看,密度分析简单易行,有助于交通管理部门对城市交通事故空间分布特征直观快速的了解;聚类分析可精确到事故点,为精细化的交通安全管理工作提供支撑。研究结果表明基于密度分析和聚类分析的研究方法对于确定道路交通事故空间分布特征有良好的作用。     

高速公路交通事故预测研究

为判别高速公路交通流状态参数对交通事故的影响,提取了美国I-10号州际高速公路的实时交通流数据和交通事故数据,建立了实时交通流状态下的高速公路交通事故泊松分布预测模型,并对模型中显著变量进行了弹性分析。结果表明:泊松分布模型能够很好地拟合高速公路交通事故;平均交通量、平均占有率、大车比例和速度标准差4个参数显著影响高速公路交通事故,并且与之呈正相关关系;交通量是诱导高速公路交通事故发生最突出的因素,交通量增长1%,可导致交通事故增长7.96%。