雨天环境下高速公路可变限速控制方法研究

降雨对高速公路交通安全和通行效率具有一定的负面影响.运用可变限速控制技术,根据高速公路实时交通流状态和降雨强度,对各路段限速值进行动态优化和调整,减小降雨带来的不利影响.阐述了雨天可变限速控制系统的总体方案,分析了降雨对能见度和路面摩擦系数的影响,建立了雨天环境下高速公路安全车速计算模型;在宏观动态交通流模型METANET基础上,提出了适用于雨天可变限速控制条件的改进模型,并以控制周期内所有车辆总行驶里程最大为目标,建立了雨天可变限速控制优化模型.利用Matlab软件仿真实验,结果表明,与固定限速方式相比,本文建立的可变限速控制方法可提高雨天环境下高速公路车辆运行速度,并降低各路段车速差,保障雨天环境下高速公路安全高效运行.     

山东省高速公路监控系统中主线可变限速值程序设计

高速公路主线速度控制是高速公路监控系统中一个重要的措施和手段,它需要考虑道路、交通和气候等各种因素的影响。本文应用高速公路主线速度控制的基本原理,结合工程项目实例,对山东省高速公路监控系统中主线可变限速标志显示的可变限速值的计算流程进行了介绍,提出了用于程序实现的三个模块,给出了程序流程图,同时对提供相关计算数据的外场设备的对应关系作了简洁、形象的描述,说明了该计算流程的可行性,同时也指出了应改进的方面,为高速公路监控系统的完善进行了实践尝试。     

基于多元因素的高速公路可变限速值计算方法研究

分析了高速公路限速的影响因素,总结了国内外高速公路限速值计算方法,在此基础上建立基于多元因素的高速公路可变限速值计算模型。该模型综合考虑交通量、道路线形、能见度,路面摩擦系数等因素,克服了静态限速存在的不足。     

浓雾下高速公路可变限速控制方法

为解决浓雾时高速公路行车交通安全问题,并改变原有的固定限速措施,提出以安全允许速度为基准的可变限速控制方法。以道路交通安全法对浓雾下车速的规定为基准,考虑交通法里并未提及道路线形条件、路面状况等因素对限速值进行计算,并采用监测器数据近似代替个体车辆数据进行数据优化,得到浓雾行车安全车速及安全行车间距取值。基于此限速信息对动态可变限速信息牌的设置提供依据,进一步确定可变限速控制流程。VISSIM仿真试验结果表明：与固定限速控制相比,实施可变限速控制路段的最低平均车速提高了12.16%,平均速度最大差值降低了26.37%。表明浓雾下高速公路可变限速控制方法相比传统固定限速手段能有效地在保障出行安全的同时提高出行效率。     

雾天环境下高速公路可变限速控制方法研究

针对雾天环境下高速公路能见度下降导致交通安全和效率降低的问题,提出了一套雾天环境下高速公路的可变限速(VSL)控制方法,包括系统布置、工作流程和可变限速控制策略等,可以根据检测到的实时道路能见度和交通流数据,考虑最大安全车速、交通流运行状态和驾驶员遵从度等因素的条件下,综合确定目标路段的限速值.利用G4高速公路实测数据,在Vissim软件中进行了2组对比仿真实验,结果表明,与无可变限速控制相比,实施可变限速控制的1组,最低车速在平流雾(团雾)环境下提高了27.24%(28.54%),同一控制周期下相邻路段的最大车速差减少了26.42%(41.91%).提出的可变限速控制方法在雾天环境下能更有效地保障高速公路行车的安全和效率.     

高速公路可变限速中大车混入因素研究

制定限速是防止超速的一项重要措施。文中介绍了可变限速系统的主要组成部分,工作原理以及应用情况。以京津塘高速公路为例,分析了大车的时间分布规律,对车流速度以及速度差的影响。介绍了基于大车比例的可变限速值确定的流程及限速数值,建立起大车比例与运行速度的关系。可变限速的实时性可以提供给驾驶员更准确的路况信息。     

考虑高速公路运行风险的雨天可变限速方法

为保证雨天环境下高速公路行驶安全,降低道路整体运行风险,结合雨天风险特征,开展考虑运行风险的雨天可变限速研究。首先应用随机森林模型,标定雨天环境下高速公路动静态风险因素的特征重要度,并结合熵值理论,建立高速公路风险模型、计算风险系数、划分风险等级;之后,以空域自适应算法中可变限速推演变化规律为基础,考虑大、小型车的行驶特征,结合预期风险、雨天停车视距、水膜厚度等因素,优化可变限速模型,细化大、小型车辆的初始控制值,进而提出不同降雨强度、不同能见度下的可变限速推荐值;在此基础上,利用驾驶模拟实景仿真系统、心理生理检测设备、微观交通流仿真软件,开展可变限速系统控制值合理性及驾驶人行车适应性与交通流运行状态的实证分析。研究结果表明：随着能见度降低和降雨量增大,在可变限速控制下,驾驶人呈现出交感神经兴奋性减弱、副交感神经兴奋性增强、心理紧张度降低的状态,其平均心率、心率变异性高频值、心率变异性低频值、心率变异性差异值分别由74.13、0.121、0.643、2.37变为78.23、0.192、0.567、2.01,驾驶人对限速方案的适应性良好;同时,可变限速可保证道路整体通行效率,不会造成交通流风险震动,在小型车、大型车限速分别为80、60 km·h^-1和小型车限速60 km·h^-1、大型车禁止驶入场景下,碰撞时间均值、中值大于未限速场景,各车道的行车安全性均能得到保障;提出的雨天可变限速控制方法合理,且具有一定工程适应性,能为异常天气高速公路宏观车流主动防控提供理论支撑。     

高速公路作业区限速标志下车速选择模型研究

为建立高速公路作业区限速标志下的车速选择模型,文中利用VISSIM仿真数据、实测数据分别对模型进行标定和验证,模型的相对误差小于5.0％.结果显示,驾驶人经过限速标志后车速降低,但限速效果与限速值的大小有关,限速值差别较小时限速效果好.因此,可以在作业区内每隔一段距离依次设置数值递减的限速标志,以提升限速效果.     

高速公路雾警自动限速标志系统的探讨

雾对高速公路安全运营有很大影响，雾警自动限速标志系统可根据雾况实时向高速公路使用者发出限速警告，有效提高雾天高速公路运营的安全性。     

高速公路可变限速系统的社会经济影响评价

运用计算机对高速公路典型路段可变限速系统进行模拟,模拟结果表明在交通量等于或大于2800veh h出现明显的效益。根据行程时间和实际服务流量确定不同交通量情况下可变限速的最佳值,并基于行程时间的节省测度出各交通量条件下实施可变限速货币化的增量效益,进行了成本效益分析。采用DEA方法进行多目标综合评价,评价结果显示,在DEA的各方案中3200、3400、3600、3800veh h所对应的DMU是DEA有效的。本文还证明了DEA对ITS项目评价是很有适用价值的,它能够描述用货币单位难以测度,但可用某种定量指标表述的重要影响。     

南友高速公路限速方法研究

对南宁～友谊关高速公路进行广泛的调研,以大量数据资料为基础,分析路段运行车速特征、道路使用者的交通需求、道路几何设计特点、道路安全状况等方面的具体问题,探求运输效率与安全之间的合理平衡点,给出了以工程研究限速方法为基础,以全线限速和局部限速为具体实施策略的分路段运行速度管理与控制方案.     

城市快速路可变限速策略

对城市快速路可变限速控制策略的理论基础进行了研究.在对快速路上的主线车速、进出口匝道车速、分流点合流点车速的特性及速度分布特性进行深入分析的基础上,建立了快速路主线车速-密度动态关系模型,提出考虑出口匝道、不良天气以及道路线形因素下基于安全性的3种主线车速的约束条件.利用积分调节器建立了入口匝道控制模型;提出了基于道路服务流量、行程时间、入口匝道平均等待时间以及行程时间延误4种可变限速的目标函数,利用4种目标函数的线性组合建立了3种系统最优问题,即:低密度状态下路段通行能力最大,行程时间最短;中密度状态下路段通行能力最大,入口匝道平均等待时间最短;以及高密度状态下入口匝道平均等待时间最短,主线车流行程时间延误最短.利用VISSIM仿真模拟手段对可变限速控制模型进行分析,得到可变限速控制策略下与未采取控制策略下的交通流参数结果,验证了可变限速控制策略的有效性.     

高速公路运行速度与交通安全关系研究

从运行速度的角度对高速公路的交通安全性开展评价研究,通过对高速公路运行速度、大小车运行速度差的调查,采用非线性回归方法分别建立了设计速度为120 km/h和80 km/h时,运行速度与百万车公里伤亡事故率的关系模型以及大小车运行速度差与百万车公里伤亡事故率的关系模型,为不同设计速度下的高速公路限速值的确定以及降低高速公路事故的严重程度奠定了基础.     

高速公路可变收费货车出行者出行时间选择模型研究

以效用理论为基础,通过意向调查研究了高速公路货车出行者出行选择模型。针对许多高速公路在高峰时段交通量较大,而其他时段交通量较小的现状,在不同时段采用不同的收费标准,分析可变收费实施后不同属性货车出行者出行选择行为,确定影响出行者出行时间选择的模型变量,得到货车出行者在各水平收费标准时的出行时间选择模型。以京沪高速为实例,设计调查问卷,进行意向调查,通过对调查结果进行分析,选择货车所载货物类型、车货重量作为属性变量,建立了该高速公路货车出行者在两种不同方案下的出行时间选择模型并进行了标定。利用模型标定结果可对可变收费方案进行评价,从而优化可变收费方案,提高高速公路的运行效率。     

可变限速控制下的城市快速路交通流混沌分析

可变限速策略是城市快速路交通系统中重要的管理手段,制定合理限速值需要考虑交通流运行特征与车辆速度特征因素。为更好地研究可变限速控制下的车辆行驶速度特征所引起的混沌现象,通过设定交通流中遵循可变限速值行驶车辆的不同比例 p 这一参数,以北京市三环快速路交通环境为背景,构建多种仿真情景得到速度时空序列,借助 C-C 法获得不同断面的速度序列时间延迟与嵌入维数,重构时间序列相空间,利用小数据量法获得最大 Lyapunov 指数即λmax ,以判断混沌特征,并在相同流量下进行对比,分析发现,没有实施可变限速策略时,断面速度序列λmax为正;实施可变限速策略时,可变限速标识下游200 m 位置速度时间序列λmax 为正,并且λmax 与 p 存在二次回归关系,当 p =76.8%时,速度序列λmax 趋于0。以 p 为关键参数的分析结果可为制定可变限速值以及策略实施提供参考。     

事故条件下高速公路可变情报板选址研究

为了缓解事故条件下高速公路的拥堵情况,通过可变情报板的选址研究及诱导信息的及时发布实现交通流的合理分配,进一步提升交通系统效率.侧重研究可变情报板在事故条件下的使用场景,通过引入收益因子、覆盖矩阵等手段合理地刻画诱导信息对不同出行者的不同影响,进一步建立以可变情报板安装成本最小、事故未处理惩罚最小、事故处理收益最大为目标函数的选址模型.将事故条件下高速公路可变情报板选址问题建立为大规模混合整数规划模型,传统方法难以求得精确解.研究运用Benders分解方法将模型分解为主问题和子问题,以较高的求解效率得到模型的精确解.算例表明,基于事故条件下的高速公路可变情报板选址模型针对不同事故条件下的不同规模的路网具有较高的适用性.