道路车间时距分布探讨

在合理分析交通流现象基础上，针对车间时距分布特性，应用γ分布函数建立适用广泛的车间时距分布模型，并利用矩法对其参数进行无偏估计。然后，讨论模型的几种特殊情况，最后结合高速公路实际的车间时距观测资料验证该模型的有效性，可为交叉口设计、控制及道路通行能力分析提高更为可靠的依据。     

车头时距分布模型及其在山区双车道公路的应用

车头时距是交通流理论中的一个重要概念,是交通流的重要特性之一．国内外对车头时距的分布进行了大量的实地观测,并在概率统计的基础上建立了车头时距的分布模型．本文对各种车头时距分布模型在交通流理论中的应用进行了详细的阐述,并讨论了各种模型的适用范围．然后,对山区双车道公路实测的车头时距数据进行了拟合,得出了在小交通流量(小于500veh／h)时车头时距符合移位负指数分布;阻车时产生的交通流量(大于600veh／h)时车头时距符合对数正态分布,该结果能为进一步研究山区双车道公路通行能力奠定基础．     

车头时距分布模型研究

车头时距分布及其计算机模拟实现对于交通流模拟系统的仿真能力具有决定性的意义。本文讨论了常见的车头时距分布模型，并给出了模型参数估计方法，在此基础上对不同模型的选择问题进行了探讨。     

车头时距混合分布模型

为描述车头时距分布特性,基于二分车头时距的基本思想,将行驶车辆状态分为跟驰状态和自由流状态,在分析其运行特征的基础上,建立了能同时描述这两类状态对应的车头时距分布特性的混合分布模型.应用实测数据,通过EM(expectation maximization)算法确定模型的相关参数,并结合参数取值分析了路段上、下游和不同车道内车辆行驶统计特征的差异性,最后,进行了实例验证.研究结果表明:混合分布模型在实验路段各处均可通过卡方检验;与负指数分布、爱尔朗分布和M3分布相比,混合分布模型对车头时距分布情况的拟合精度平均提高10%以上,且对快速路入口匝道通行能力的计算结果与实测值较为接近.     

基于双Gamma分布的高速合流区通行能力分析

高速公路合流区为主线与匝道交汇处,是引起高速公路交通问题的主要瓶颈区域.为研究高速公路合流区处的通行能力,分析出通行能力的主要影响因素为车头时距,并将双Gamma分布概率密度函数与主线外侧车头时距相联系,得出其拟合性较强的概率曲线;利用积分的思想对合流区汇入量进行了模型确定,并以实测数据对其拟合效果进行验证,得到其合流区的最大汇入量,与实际汇入量进行对比,认为计算结果可信度高.     

汽车部（分）队成建制行进时车间距的确定

针对汽车追尾事故发生率高的现象,通过分析汽车行进时安全距离的影响因素,提出了以车速确定安全车距的理论计算方法,建立了安全距离的计算模型,从而确定了汽车部（分）队成建制行进时不同车速下的最少车间距,为行车安全提供参考。     

城市信号交叉口左转车流车头时距分布特征研究

针对长沙市典型信号交叉口芙蓉中路-人民中路,分别在饱和状态和复合状态下对高峰与非高峰两个时段左转车流的车头时距分布进行特性分析。交叉口实测数据验算表明,我国现行规范CJJ37和美国规范HCM2010等常用方法对左转车流饱和车头时距预测结果均偏大较多,采用4种传统的车头时距分布模型和SPSS中的9大基本曲线模型的拟合效果均不理想。采用分段函数分别建立了饱和状态和复合状态下的统一模型,通过调整模型中的标定系数和增长系数,即可分别得到高峰时段和非高峰时段的车头时距分布特征。实测数据检验分析表明:饱和状态和复合状态的车头时距分布都存在2.000～2.500 s内集中程度最高且超过27%,集中在1.500～2.500 s内超过50%的现象;非高峰时段车头时距分布集中程度低于高峰时段,且倾向于集中在较小的车头时距上;目前常用方法对车头时距平均值的预测误差通常都超过16%,文中模型误差则低于4%,与传统模型相比能较好地拟合车头时距的实际分布形态,拟合效果更为理想。     

车间间距分布规律的研究

以我国混合车流作为高等级公路交通流的基本构成，分析了混合车流车型跟驶序列组合的概率；采用计算机模拟手段，得到了车头时距阈值与速度关系、不同跟车序列最小车头间距、车头间距与随机度关系和车头间距与流量关系；并通过随机度参数将微观和宏观参数整合为一体。     

非严格优先权下许可相位左转车辆侵占时距分布模型

提出侵占时距的概念来描述非严格优先权下许可相位左转车流的微观特性,并根据左转车辆通过时,交叉口内对向直行车辆的不同存在形式,划分成了4种交通状态.基于大量的实测数据,利用7种不同的模型对侵占时距分布进行拟合.采用最大似然估计法进行参数估计,通过Kolmogorov-Smirnov检验对不同模型在不同状态下的拟合优度进行判定.最终得到Log-Logistic模型对不同交通状态下的拟合效果最优,并且其模型参数值的大小与对向直行车辆的不同存在状态有关.最后,选取了2个交叉口作为验证组,验证了Log-Logistic模型在不同交叉口不同交通状态下的适用性.     

基于安全车距实时标定的列车间隔动态控制

分析了列车间隔与其跟驰行为的关系, 利用Petri网形式化建模工具描述了当高速列车跟驰稳态被破坏时, 列车间隔的动态控制。面向CTCS-4级列车运行控制系统, 运用数值分析方法建立了全速域范围内最小安全车距随后车当前速度变化的拟合函数, 并运用该拟合函数进行列车跟驰行为质量评估, 进而构建了基于跟驰行为评估的列车间隔动态控制模型, 并对该模型进行了仿真验证。仿真结果表明: 列车跟驰系统从速度为200km·h^-1、列车间隔为5 849.18m的安全、高效跟驰稳态运行到速度为380km·h^-1的跟驰稳态期间, 列车间隔的动态控制能够通过后车的行为调整得到实现, 且当速度为380km·h^-1的跟驰稳态实现时, 列车间隔仅比安全车距大358.00m, 说明新的安全、高效跟驰稳态已经建立; 当前车紧急停车时, 后车在控制律的作用下采取因应措施, 安全、高效、平稳地减速运行, 直至完全停车。仿真结果验证了控制方法的有效性和可行性, 能够实现列车安全、高效跟驰运行。     

基于通行能力分析的车辆折算系数研究

以通行能力分析为基础．提出车辆折算系数的准确概念,即在特定的道路条件以及交通组成条件下,所有非标准车相当于标准车对交通流流量影响的当量值。在此定义的基础上,确定采用车辆作用空间与车头时距相结合的方法确定车辆换折算系数PCE值。最后,以在哈尔滨市二环路上观测的数据为例,给出不同车型在平直路段、通常交通条件下的PCE推荐值。     

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车头时距分布是研究交通流特性的重要方法。本文基于北京市若干交叉口的实测样本数据,研究分析了拥堵状态下信号交叉口的排队车辆越过停车线的车头时距分布及其变化特点,结果表明在第6个车辆之后达到饱和车头时距。在此基础上,针对中心城区拥堵区域次干道以上等级的信号交叉口,提出拥堵状态下的通行能力模型。进一步地,利用实测数据作了案例计算与对比分析,直行与左转车道通行能力的平均误差率分别为2.27%与4.28%,验证了模型的可行性与有效性。此外,该结果优于其它计算方法所得结果,表明在拥堵状态下,该方法的适用性更高。     

基于相关分析和安全车距的跟驰模型

为精确模拟动力性能各异的车辆之间的跟驰行为,分析了跟驰实验数据和车辆动力性能,采用回归分析法筛选变量,建立新的跟驰模型。根据车辆动力性能与车距修正模型,使模型模拟结果更符合车辆的动力性能,并具有广泛的适用性。模型模拟加速度、速度和位置与实测值之间的相对误差分别为6.0%、0.1%和1.0%,相关系数分别为0.863、0.998和1.000。由此表明模型可精确模拟车辆性能各异与车速和车间距离散性较大的跟驰车队。     

西江航道船舶流的概率分布特性

为了提高内河航道通过能力,分析了船舶交通流的到船分布和船头间距分布特性。以西江航道2004年日到船统计量为样本,运用数理统计方法,给出了日到船分布与船头间距分布的假设检验,运用时间保证率方法将实测数据点与概率分布的理论值进行了比较。比较结果表明其相对误差均在5%以内,说明内河航道日到船艘数服从正态分布,日船头间距近似为爱尔朗分布。     

Logit模型的改进及其在客流分担率预测中的应用——以成渝城际铁路为例

为了进一步提高Logit模型效用函数的准确性、适时性和适用性,增加了Logit模型的衡量指标,充分考虑新指标对总效用的影响,重新定义了效用函数.运用改进后的Logit模型,以成渝城际铁路全长352 km的东线方案实施并通车为背景,在成渝城际铁路实施公交化运营、公路运输进一步缩短旅行时间的新一轮公铁竞争中,估算出铁路、公路和民航的分担率.预测结果显示,铁路客流分担率仍能上升11%,从而达到87.8%,在未来成渝客运市场中占有绝对优势,而公路的份额将减少至10.7%.通过分析构建的效用函数中各个因素变化的灵敏度,作者提出建议:为了提高成渝城际铁路客流分担率,最关键的因素是提高购票成功率和增加旅行舒适度.     

高速列车跟驰运行控制策略与安全车距的互动演化

为实现高速列车的安全、高效、平稳运行,利用Petri网描述与分析了给定跟驰状态下高速列车控制策略与安全车距的互动演化机理,探讨了高速列车复杂跟驰形势下的安全车距计算问题,建立了能够反映高速列车控制策略的停车减速运行数学模型,提出了基于控制策略的安全车距计算方法,以满足高速列车当前跟驰状态下行为调整的安全性、高效性和平稳（舒适）性和有助于动态安全车距和控制策略的实时标定。在前车速度分别为250、300、350 km·h-1,后车速度为300 km·h-1三种跟驰状态下,计算了前后车分别采取不同的控制策略时应保持的安全车距。计算结果表明：随着前后车控制策略的变化,安全车距是不同的,对列车行为调整的平稳（舒适）性与跟驰效率的影响也存在差异;综合考虑安全、效率和列车行为调整的平稳（舒适）性,宜针对高速列车不同跟驰状态重新标定不同跟驰控制策略下的安全车距,并建立相应的数据库,作为列车运行和控制的依据。     

车头间距分布规律的研究

以我国混合车流作为高等级公路交通流的基本构成,分析了混合车流车型跟驶序列组合的概率;采用计算机模拟手段,得到了车头时距阈值与速度关系、不同跟车序列最小车头间距、车头间距与随机度关系和车头间距与流量关系;并通过随机度参数将微观和宏观参数整合为一体。     

基于分区优化的高铁车站通过能力提高方法

车站通过能力是铁路能力的一个关键制约点,本文通过降低咽喉长度对车站作业间隔时间的影响,扩大高铁车站通过能力. 分析车站分区的划分原则及方法,研究车站进路关系模型及作业间隔时间的计算方法. 以通过列车数量最大化为目标,考虑车站作业间隔时间,不同作业类型列车比例等约束条件,建立基于分区划分的车站通过能力优化模型及算法. 案例分析表明,不同作业类型列车比例及组合方式对能力的影响较大,分区划分车站咽喉区可有效减少列车作业间隔时间,提高车站通过能力.     

混合流优先控制T型交叉口通行能力研究

在对城市优先控制T型交叉口进行交通调查基础上,分析交叉口混合交通流运行特性;对交叉口主路到达行人及非机动车流按“群”统计,借鉴间隙接受理论模型,对混合流下交叉口交通流运行等级进行划分,将主路到达的行人及非机动车流看作独立优先冲突流,并对其冲突特性进行分析,最终建立适应混合流下优先控制T型交叉口的通行能力计算模型,为交叉口改造、管理控制方式选择及整个路网通行能力的提高提供理论依据。