基于视频检测的交通冲突判别方法和模型

为了克服交通冲突传统人工判别方法的缺陷,提出了基于视频检测的交通冲突发生判别的基本流程,将交通冲突发生的判别划分为交通参数的视频检测、坐标变换和交通冲突判别3个阶段。在借助OpenCV和Matlab标定工具箱进行交通实体检测和坐标变换的基础上,建立了以冲突角度、速度和距离等指标为核心的交通冲突综合判别模型,并通过现实场景验证该模型的有效性。     

双向八车道高速公路合流区交通特性与交通冲突特性研究

车辆合流行为是干扰高速公路主线交通运行的主要原因。文中以交通流参数调查为基础,应用统计分析方法,对高速公路合流区的交通量及组成、车速和车头时距进行分析,提出了基于后侵入时间(PET)的冲突严重性判别方法,建立了基于负二项分布的交通冲突预测模型,并结合交通冲突数和冲突率对合流区的安全性进行分析。结果表明,合流区各车道的车头时距与爱尔朗分布拟合较好,外侧2条车道的车速服从正态分布;严重冲突、一般冲突和轻微冲突对应的PET阈值分别为1.23、2.50和4.44s;合流区交通冲突的发生与交通量、大型车比例、速度差及车道位置等显著相关;根据安全水平可将合流区划分为安全、危险及两者之间3组。     

基于交通冲突的城市地下互通左出匝道减速车道长度研究

为了确定城市地下互通左出匝道分流区减速车道长度的合理区间,研究减速车道长度与主线、匝道的交通量和设计速度的交互作用对左出分流区交通冲突的影响,该文以武汉市两湖隧道工程地下互通立交为例,开展VISSIM微观交通仿真试验,并提取冲突率(R_CR)和碰撞暴露时间(T_TET)指标进行分析。结果显示：(1)随着减速车道长度增加,分流区冲突率减小而T_TET增大;(2)随着主线交通量或匝道交通量的增大,分流区冲突率未呈现显著变化,而T_TET有不同程度的增大;(3)随着主线设计速度的增大或匝道设计速度的减小,分流区冲突率和T_TET均呈现增大的趋势;(4)方差分析和多重比较表明,减速车道长度是引起冲突率和T_TET变化的关键原因,且综合来看地下互通立交左出匝道分流区减速车道长度的一般合理区间应设置为120～170 m,考虑工程经济性最大长度宜控制在195 m以内。     

基于Poisson过程的交通冲突预测模型研究

交通冲突预测是利用交通流运行特征,预测出可能发生交通冲突的次数,从而为道路交叉口等交通交汇处的交通安全评价提供一种较为可靠和可行的方法。影响车辆发生冲突的因素包括车辆在冲突点的暴露时间、车辆到达潜在冲突点的特性以及车辆间的车头时距等。在对交通冲突点的冲突过程分析的基础上,给出了交通冲突次数的定义,包括大于2辆车连续通过冲突点的交通状况.应用Poisson随机过程理论,建立潜在冲突点机动车间交通冲突次数的预测模型。预测结果的对比分析研究表明,基于随机过程的交通冲突预测模型的预测值与实际观测值最接近。     

机动车交通冲突技术研究综述

对机动车-机动车交通冲突定义、交通冲突度量指标、冲突严重性判定以及交通冲突评价与预测等的国内外研究进展做了归纳和综述。分析表明,目前交通冲突研究存在以下主要问题:传统的冲突度量指标存在各自的局限性和不一致性,冲突潜在碰撞的后果严重性研究处于初始阶段,交通事件分级模型和相关性需要进一步研究和确认,冲突严重性判定存在一致性问题,交通冲突产生和发展的微观机理研究不足,缺乏真实环境下整个区域相互作用车辆精确连续轨迹追踪的数据获取手段。建议未来从以下方向进行优化:复合的改进度量指标比单一指标更为科学合理,并要考虑冲突潜在碰撞的后果严重性;统一和规范交通冲突度量指标的使用也有一定意义;需要针对多个参与者的"区域连锁冲突"进行更深入的研究;可通过采集区域多车辆连续时空轨迹大数据,得到区域多车辆冲突时空演变模型,并进行交通冲突实时预警和干预研究;另外可通过大量精确数据量化和统一区分各级交通冲突的阈值,并验证交通冲突技术的有效性;在不同设施对象及冲突的空间特征等方面的探索等也会丰富交通冲突研究体系;最后,以上所有的改进方向离不开高精度大范围的采集方法和高效精确的处理手段,故急需真实环境下、长时间的整个区域相互作用车辆精确连续轨迹追踪的大数据获取手段。     

城市快速路互通立交分流区交通冲突预测模型

为研究互通立交分流区交通冲突特性,确保车辆的安全运行,提升通行效率,分别选取TTC和PET模型作为判定追尾冲突和换道冲突的标准,通过对交通流和交通冲突数据的分析,拟合出预测交通冲突发生概率的二分类Logistic回归模型.研究结果表明:分流区交通冲突发生数不仅随着交通流率的增加而上升,还受到车辆驶入分流区时所处的位置、...     

基于交通冲突模型的两相位交叉口安全分析

基于昆明市20个两相位十字交叉口167小时的交通冲突、交通流量以及交叉口设计要素等数据,检验不同交通量状态下15min直左交通冲突分布,应用直左交通冲突模型分析交叉口安全影响因素及冲突产生原因.利用广义线性模型分别构建总体预测模型和分交通状态的预测模型,结合两种模型的拟合优度和预测精度进行模型优选.结果表明:15min...     

基于交通冲突的交叉口安全模糊综合评价

针对传统的平面交叉口安全评价方法存在的缺陷,将交通冲突技术和模糊综合评价方法引入其中.通过对交通冲突技术进行简单的介绍,对传统的评价指标进行扩展,建立了适用于平面交叉口的评价指标、评分等级.在其基础上,将交通冲突技术和模糊综合评价方法相结合,建立适用于评价平面交叉口安全的模糊综合评价模型,并结合南京市一个典型的交叉口进行了实例应用.     

基于交通冲突率的常规交叉口交通安全评价与优化

为合理分析城市道路交叉口交通安全事故的起因,降低交通事故率,以建设路与仙衣路交叉口为研究对象,采用交通冲突率作为评价指标对现状交叉口及优化后交叉口的交通安全性进行评价,并将评价结果进行对比分析。结果表明,合理分析现状交叉口的实际使用情况,就相关缺陷做针对性补充与完善,如增设右转渠化岛、增设交叉口信号配时、完善相关交通设施的布设等,可充分发挥道路及附属设施的实际功能,有效提高道路交叉口的交通安全性。     

基于视频图像的交通事件检测系统研究与开发

交通事件检测是智能交通系统中的重要组成部分和关键技术.文中基于计算机视觉技术与数字图像处理技术,结合当前我国高速公路交通监控所需和已有监控设施,对基于视频图像的交通事件检测进行了研究,并完成了系统的开发和测试.     

基于交通冲突理论的道路安全评价技术研究综述

基于交通冲突理论的道路安全评价技术, 是以交通冲突因素为指标的道路交通安全状态评价技术。在梳理交通冲突影响因素与安全评价基本概念的基础上, 列举了常见的道路安全评价技术应用场景; 从交叉口、高速公路、特定场景3个方面分析了交通冲突的影响因素; 从指标选取、方法选择、模型构建3个方面对道路安全评价技术进行了归纳总结。通过对现有文献的分析可以发现: 在应用场景构建时, 相比于考虑单一冲突因素, 综合考虑交通冲突影响因素, 将使得构建的交通冲突场景更接近实际情况; 在交通安全评价时, 科学选择复合指标、合理使用模糊综合评价和层次分析法构建安全评价方法, 将使构建的安全评价方法更加科学严谨。基于现有研究中存在的问题, 指出了道路安全评价技术未来的研究方向, 主要包括充分利用视频技术和互联网技术, 搭建实时、高效的安全评价模型; 验证现有道路安全评价方法在混合交通流下是否适用; 建立健全混合交通流环境下的道路交通安全评价技术标准和评价体系。     

考虑连锁冲突的城市公交车行车风险量化分析方法

为了量化城市公交车给区域混合交通带来的安全风险,通过提取交通冲突数据并识别连锁冲突,研究了公交车行车风险的量化分析方法。在数据采集上,采用了航拍图像并基于YOLOv4网络学习航拍目标的外观特征,检测并跟踪航拍车辆,从而提取带精细属性的车辆轨迹数据。在冲突识别上,将不同车道上可能发生横向碰撞的车辆对之间的相对位置作为约束条件,在跟驰模型的基础上补充了匹配相邻车道上车辆对的动态关系,从而将经典碰撞时间(TTC)模型扩展至可同时识别侧向冲突的二维TTC模型;基于车辆刺激-反应理论标定每个冲突车辆对区域交通造成连续干扰的时空范围,根据干扰范围的动态变化建立冲突间的作用关系并形成时序性的冲突树模型,从而识别连锁冲突并追溯连续风险形成的因果过程。在风险研究上,从3个方面量化不同状态下城市公交车的行车风险：①基于二维TTC模型解析冲突频率;②在此基础上结合累积频率法解析冲突严重性;③通过连锁冲突比例及冲突树长度解析冲突聚集的概率和范围大小。采集广州大桥路段航拍视频进行实验研究,结果表明：城市公交车在拥堵常发路段不仅冲突风险高,且带有较高的冲突严重性和区域聚集性;拥堵流中公交车的冲突频率超过9次(/ veh·min);公交车的严重冲突率为33.39%,远远高于小汽车的16.61%;公交车的区域连锁冲突发生率为30.75%,达到了小汽车(14.67%)的2倍。     

夜间交通视频图像增强方法研究和应用

随着智能交通技术的发展,道路交通视频监控成为智能交通研究的热点,但是由于夜间光照不够,监控图像的视觉质量往往令人不满意,不利于交通安全分析.针对夜间照度不够条件下的交通视频图像存在的问题,在国家交通安全科技行动计划的支持下,课题六(区域公路网交通安全态势监测、评估及应急指挥)专题一(区域公路网交通安全信息采集关键技术及设备)对其作了研究.尽管常用的直方图变换方法能提高夜间照度不够条件下图像的视觉质量,但是常常存在伪边缘和过曝光等问题,不利于车牌识别、行人特征识别等后续图像处理.文中提出了改进的直方图变换方法,提高夜间照度不够条件下交通视频图像的视觉质量,加强道路交通安全的管理.     

用交通冲突技术评价京珠南高速公路交通安全

介绍了交通冲突技术的概念及国内外研究状况,并利用交通冲突技术评价了京珠(北京-珠海)南高速公路的交通安全,提出了交通安全改善建议.     

基于视频牌照识别的动态交通OD估计仿真优化

为了解决目前基于视频图像自动识别牌照进而推算动态OD的系统缺乏研究手段和工具的问题,应用Visual Ba-sic编程语言,通过组件对象编程技术,研究开发了基于微观仿真模型VISSIM的动态交通OD估计仿真试验平台,包括数据库系统、仿真模型系统以及数据采集处理系统.分别设计了最短路算法、车辆转向率法以及BP神经网络法以提高OD估计精度.上海陆家嘴区域的案例研究结果表明:车辆转向率法OD估计误差在5%以下,其计算效率和精度最优;在视频检测器满布状态下满足动态交通管理OD要求的视频牌照识别精度阈值为80%.     

基于交通冲突分析的公路信号交叉口安全评价

交通冲突分析技术是以大样本、快速、定量研究评价交通安全现状与改善效果的特点而异于事故统计评价方法。文中通过对信号平面交叉口道路交条件及交通冲突数据的分析研究,引入综合影响系数,运用灰色关联理论对交通冲突影响因素进行分析,建立了信号平面交叉口道路交通条件与交通冲突率的关系模型,并提出了基于交通冲突的信号平面交叉口交通安全评价的综合影响系数方法。根据交叉口的交通流量、相交道路流量比、交通组成及左转车比例等因素,确定对交通冲突率的综合影响系数K,进而得出交叉口的安全水平等级。     

基于卡尔曼滤波的城市快速路交通密度估计与拥堵识别

针对城市快速路网中只有部分路段检测器可用的情况,为准确地估计交通密度并基于此快速识别路网所有路段的交通拥堵情况,研究了基于宏观交通流模型的卡尔曼滤波器设计方法.结合动态图混杂自动机(DGHA)与元胞传输模型(CTM)对快速路网建模,在此基础上推导出分段仿射线性系统(PWALS)模型.基于所得到的模型设计出切换型卡尔曼滤波器进行交通密度估计,并通过将路段密度估计值与临界拥堵密度进行对比来对快速路网的拥堵进行识别.以京通快速路为例进行实验,结果表明,真实值与估计值的平均绝对误差为MAE=0.625 988,显示了所提方法的有效性.     

考虑快速路交织区驾驶人强行变道行为的交通冲突机理分析

驾驶人的强行变道行为对交通安全具有较大影响。为研究快速路交织区驾驶人强行变道行为引发交通冲突的机理、提升变道场景的安全性,本研究选取变道收益、变道车辆特征、目标车道后方来车避险特征、交通冲突严重程度4个变量构建了结构方程模型(structural equation model, SEM)。选取南京市1处快速路交织区为研究区域,通过无人机采集200个强行变道行为样本,并从中提取高精度车辆轨迹数据,分析了强行变道行为引发交通冲突的微观机理与关键特征指标。基于最小碰撞时间评估交通冲突的严重程度, 以结构模型分析强行变道各环节因素引发事故风险的因果链路, 提出压迫式、侵入式2种强行变道形态, 综合考虑表征车辆变道收益与变道特征的多项微观指标,建立测量模型。SEM分析表明：变道收益显著影响变道车辆特征(p = 0.044);变道车辆特征显著影响后方来车避险特征(p = 0.001)与交通冲突严重程度(p = 0.021);后方来车避险特征显著影响交通冲突严重程度(p < 0.001)。在变道起始时刻,变道车辆与目标车道后车间距(p = 0.002)、相邻车道前车速度差(p = 0.012)与变道动机(p < 0.001)可以有效表征变道收益; 在变道过程中,驾驶人危险行为特征、车辆横摆角、横向速度均可有效表征变道车辆特征(p < 0.001)。研究结果为微观视角下刻画车辆强行变道风险提供了有效指标,可为车载碰撞预警系统与短距离交织区交通设计提供理论支撑。     

面向智能网联汽车道路交通安全保障的交通规则和交通冲突测试验证研究

智能网联汽车是驾驶人和车辆合为一体的新型交通参与者,本文提出了将交通法规和安全行车能力注入到智能网联汽车的方法,同时提出了构建相应学习、测评系统和工具的方法,目的是为了使智能网联汽车像人类一样遵守法规、保障安全,填补目前行业空白,为扫清智能网联汽车落地障碍奠定基础.     

考虑分心驾驶行为的高速公路合流区安全性评价方法

现有的公路项目安全性评价主要基于车辆运行速度的协调性,并未考虑交通状况和驾驶人可能出现的注意力不集中情况。考虑驾驶人分心驾驶和交通状况,提出一种高速公路合流区安全性评价方法：将驾驶行为、交通流及合流区几何设计等因素纳入到安全评价模型中,构建高速公路合流区的Vissim仿真模型,通过设置临时走神的持续时长和发生概率这两个参数实现对分心驾驶行为的模拟;采用灰色聚类方法综合评价高速公路合流区的交通安全性,构建入口匝道合流区的风险预测模型,并应用该模型预测依托工程高速公路入口匝道合流区的交通安全风险。研究发现入口匝道合流区的风险预测值符合多元线性回归,在相似的交通流状态下随着走神时间、走神概率的增加而单调递增。除了驾驶行为因素,交通量、主线与匝道运行速度差是影响合流区交通安全的另外两个主要因素。当高速公路主线交通量较大时,合理的限速可以降低合流区的风险水平。提出的考虑分心驾驶行为的安全性评价方法可快速、全面地评价合流区的风险水平,为制定合理的交通管制措施、改善公路合流区交通安全提供理论依据。