高速公路隧道路段交通安全特性研究

基于高速公路隧道运行安全特性,对隧道路段定义进行改进。通过提炼交通事故特性参数对高速公路隧道路段和开放性道路的交通事故率进行对比,并对交通事故时间分布规律、空间分布规律、事故形态分布规律以及事故车型分布规律进行统计分析。研究结果表明,我国隧道路段事故率略高于开放性道路,而且隧道洞外事故率远高于洞内,隧道交通事故形态以追尾、刮擦和撞壁为主,火灾事故率极低,交通事故车型以小客车和大货车为主。     

基于安全车速差的高速公路特长隧道环境驾驶人行为风险特性研究

为研究高速公路特长隧道环境下驾驶人行为风险特性,选取2座典型特长隧道进行实车试验,通过采集熟练驾驶人和非熟练驾驶人的速度数据,将此作为主观预期车速,结合道路行车环境的客观安全车速,构建基于安全车速差的驾驶人行为风险量化方法。在划分隧道路段为入口段、行车段和出口段的基础上,通过切分行车区间,对比分析出入口段2类驾驶人行为风险变化特性及整个隧道路段和普通高速路段的行为风险变化曲线。结果表明： 1)在隧道内部,相对于非熟练驾驶人,熟练驾驶人表现出更高的行为风险值;在隧道外部,则非熟练驾驶人的行为风险值更高一些。2)所有类型驾驶人在普通高速路段行为风险值最高,在隧道入口段的行为风险值最低。上述结果说明： 在隧道路段,熟悉试验道路的驾驶人车速行为并不安全,行为风险值相对较高。     

高速公路隧道行车视觉特性分析

从交通安全的角度,为获取高速公路隧道行车视觉特性,利用Tobii Glass2眼动仪在夏季11:00—14:00开展了实车测试实验,采集了驾驶人的眼动数据.选取驾驶人的注视持续时间、平均注视时间、瞳孔直径、注视时间比例、扫视时间比例等指标,利用ErgoLAB平台和Origin数据分析软件对相关指标统计分析.以老山隧道为例,分析了隧道照明分段、半开敞棚洞段和隧道内部视线不良路段的驾驶人视觉特性.实验结果表明,驾驶人在隧道照明出入口段驾驶过程中注视时间比例较高;驾驶人在隧道照明基础段行驶过程中注视时间比例降低,扫视时间比例升高;隧道出口段采用半开敞棚洞结构能够降低驾驶人行驶过程中的注视时间比例及扫视时间比例,减弱驾驶人获取驾驶信息的难度和驾驶过程中的紧张感;驾驶人在长大隧道内部视距不良路段行驶时,注视时间比例集中在70%左右,注视热点区域主要集中在视线正前方.     

基于曲率感知的高速公路隧道弯道路段调控方法研究

为定量分析高速公路隧道弯道路段不同半径条件下,线形诱导标志和反光环对驾驶员曲率感知的影响,基于室内仿真试验,选取20 名驾驶员作为被试,分别测量驾驶员在不同试验场景条件下的弯道错觉程度,并对试验数据展开分析。试验结果表明: 1)采用线形诱导标志的隧道弯道视线诱导方法,驾驶员弯道错觉表现为高估弯道半径,且仅在半径为200~400 m 条件下,具有较好的诱导效果,弯道错觉程度小于7%;同时,驾驶员的弯道错觉程度与隧道弯道半径显著正相关,与线形诱导标志的可见个数显著负相关。2)采用反光环的隧道弯道视线诱导方法,驾驶员的弯道错觉程度仅与反光环的可见个数存在显著负相关,且随着可见反光环布设个数的增多(4~6 个),会导致驾驶员低估半径的错觉程度过大(>-20%),不利于驾驶员安全行车。3)在隧道弯道路段(200~1 800 m),当可见反光环为3 个时,不同半径下的弯道错觉程度均小于布设线形诱导标志的方案(小于5%)。因此,采用在隧道弯道路段布设3 个可见反光环的方法更有利于提高驾驶员的曲率感知能力。     

基于监控数据的高速公路实时事故风险模型

近年来,高速公路事故发生率高居不下.同时,对于高速公路而言,其交通流检测器安装又较为普遍.因此研究如何深入挖掘交通流检测数据以实现对高速公路事故风险实时预测很有必要.基于美国加州2012年发生事故最多的4条高速公路I5,I10,I405和I15的全年事故数据和交通流数据,以病例对照基本思路选取事故组和对照组数据,选定交通流数据研究范围,并选用ADASYN算法处理不平衡数据集问题.基于随机森林模型,利用事故发生前10~40 min内的事故地上游4个检测器、下游2个检测器的3种基本交通流数据构建高速公路实时事故风险模型,事故预测准确率可达到88.02%.选取重要性前十的变量作为事故重要诱导因素,对事故重要诱导因素进行调值,将调值后的测试集放入之前构建的随机森林模型进行分类预测,结果显示减少了41.82%的事故,故可认为利用事故重要诱导因素可进行事故先兆预警工作,从而减少事故的发生.      

高速公路隧道交通安全影响因素分析及对策

本文系统分析和研究了影响高速公路隧道路段行车安全的人、车、路、环境等诸多因素,提出了针对性的安全设施的设置技术及其他改善措施,以期最大限度预防交通事故的发生,提高隧道路段行车的安全性和舒适性。     

基于心理场理论的高速公路弯道路段车辆跟驰建模与仿真

弯道是高速公路的事故频发路段,是道路交通安全与交通控制仿真领域研究的热点问题.通过引入时间距离概念,基于心理场理论构建驾驶员心理场等势线,设计了驾驶人的高速公路弯道路段心理模型框架.提出改进车头间距的优化策略,以提高该类工况下车辆跟驰模型的自抗干扰能力.基于CarSim和Matlab进行了系统建模和数字仿真.结果表明,考虑驾驶员心理场效应后,弯道路段车辆跟驰模型具有更好的鲁棒性,车辆速度、加速度及车间距变化更加平顺.     

基于交通仿真的高速公路隧道入口交通流实时行车风险模型

高速公路隧道入口是事故多发区域,其路段交通流行车风险评价很有必要。该文确定了以平均风险水平作为风险的衡量标准,引入表征交通流行车风险的三个宏观交通指标,通过仿真试验回归建立了多元线性模型,并提出了模型的风险评价标准。     

高速公路隧道监控系统的功能

为高速公路隧道配备完善的、功能强大的监控系统，以保证隧道内的交通安全、畅通，提高服务和管理水平。介绍了高速公路隧道监控系统的功能。     

高速公路隧道内轮廓标与路钮设置技术研究

目前对隧道内部引导驾驶员视线的轮廓标及路钮的研究不够深入与全面,规范也只给出了一个较大的间距设计范围。该文依据中频信息(包括轮廓标、路钮等设施)给驾驶员提供间隔的中等程度心理反应,考虑不同速度下隧道横断面尺寸、隧道线形指标、侧墙效应引起的驾驶员在隧道内行车轨迹的偏移等对驾驶员视野范围的影响,建立隧道内轮廓标与路钮间距计算模型,选择最优间距设置值。结果表明,直线路段与平曲线路段轮廓标与路钮设置间距计算模型不同,平曲线路段不同半径下轮廓标与路钮设置间距最大相差可达15 m。     

基于动态风险饱和度的高速公路交通安全分析

为了反映高速公路运营安全状况,提出了动态风险饱和度理论,构建了动态风险饱和度模型和计算方法。依据路段不同交通饱和度下车辆的驾驶行为,以路段交通安全为约束,研究了跟车行驶和换道行驶2种驾驶状态下,考虑车速变化及雾天等特殊天气条件影响的路段平均最小安全车头时距计算方法,利用建立的安全车头时距与安全流量之间的转换关系,得到不同驾驶状态下的路段安全流量。在不同车辆驾驶状态切换阈值下,计算路段实际交通流量与路段安全流量的比值得到高速公路路段动态风险饱和度值。以G3高速公路某改扩建路段所在路网为例进行验证,计算得到了路网中各路段不同切换阈值下的动态风险饱和度值。动态风险饱和度随着交通饱和度的增大,呈现稳定的先增大后减小的规律,且在换道行驶状态时达到最大,在跟车行驶状态时开始下降,与现有交通安全状态分析相吻合。相较于交通饱和度,动态风险饱和度更能够反应出高速公路路段交通安全动态变化的规律。      

基于车辆轨迹的高速公路异常事件自动检测算法

高速公路异常事件自动检测是有效保障道路交通安全和运输效率的重要手段,由于监控视频数据量巨大,现有自动检测算法存在实时性、准确性低的问题。为此本文提出了基于轨迹分类的对比性悲观似然（comparative pessimistic likelihood estimation,CPLE）算法。构建了包含车辆检测、车辆跟踪和轨迹分类3种功能的异常事件自动检测模型框架,采用YOLO v3对车辆进行目标检测,获得4类不同车辆类型的相关信息,采用简单在线和实时跟踪算法对车辆进行多目标跟踪,获得不同场景的异常事件车辆轨迹;基于半监督学习,采用极大似然法对车辆轨迹分类进行改进,引入对比性悲观似然估计,围绕其对比和悲观原则进行参数设置和标定,进行异常事件轨迹分类和确认,提出基于车辆轨迹的异常事件自动检测算法。以甘肃省G312线公路智能化检测系统为测试对象,共收集1 300段视频,形成530条测试集轨迹和630条验证集轨迹,测试结果表明：通过对不同场景异常事件进行检测和预警,基于对比性悲观似然估计的轨迹分类算法性能准确率达到89.7%,比自学习和监督学习方法的准确率分别高出23.6%和41.3%,尽管对散落...     

高速公路隧道事故风险规避新技术应用分析和探讨

为解决隧道区域事故率偏高且危害性较重等问题,首先,分析隧道常见事故的致因和归纳传统隧道交通事故的应对策略;然后,借助于当前智能网联汽车、现代移动通信、互联网与大数据处理的技术进步,构建基于5G通信的隧道区域自动驾驶与车路协同技术框架,并探讨基于该框架的创新性风险规避策略。本研究顺应智能网联汽车和自动驾驶系统的技术趋势,契合公路隧道提质升级行动的目标需求,通过完善隧道区域的综合预警机制,变传统的隧道事故被动应对为积极主动预防,为实现隧道区域交通要素的智慧化、提升司乘人员的行车体验、增强事故的紧急救援能力和风险管控水平提供新的思路。     

京珠高速公路粤境北段隧道交通事故特性研究

基于2003—2015年京珠高速粤镜北段7座隧道内发生的350起事故数据,研究了隧道交通事故分布的时空特征以及车型、天气对隧道事故的影响。结果表明:1年中1月、4月、5月、7月—9月为事故频发期,1 d中8:00—10:00为事故高发期;隧道长度与事故数分布关系不显著,而隧道不同区段的事故率与隧道长度相关性明显;事故车型主要为大货车,事故主因多是人为因素。结合数据分析,提出针对性策略,为进一步研究事故发生机理和优化隧道运营方案提供参考。     

山区高速公路隧道安全设计中典型问题及对策

以云南大丽(大理—丽江)高速公路隧道为例,针对山区高速公路隧道交通安全设计中存在的典型问题,分析了其原因,从而提出增大路面附着系数、缓和照明过渡、构建立体交通信息系统、增加特长隧道侧墙图案和色彩设计、加强速度检测及信息诱导、增设中长隧道入口停车休息区等改善措施。     

基于轨迹数据的山区危险性弯道路段交通事故风险动态预测

针对山区双车道公路危险性弯道路段交通事故多发的现实问题,提出主动评估短时交通流状态下的交通事故风险,以降低交通事故发生率.采用无人机高空拍摄弯道路段交通流运行状态,利用计算机识别技术提取高精度的车辆轨迹和交通流数据,结合山区双车道公路弯道路段危险驾驶行为特征表征交通冲突,以距离碰撞时间为交通冲突量化指标,提出山区车道公...     

基于轨迹数据的高速公路分流区冲突替代指标研究

非事故统计交通安全评价指标冲突时间(Time to Conflict,TTC)和后侵入时间(Post En-croachment Time,PET)在2车间距较近或接近冲突点车速较快时,会出现冲突严重程度判别错误.为提高冲突判别的准确性,以高速公路分流区为研究对象,提出基于行车轨迹的冲突严重程度判别方法.采用视频检测技术,对固定背景下的运动目标进行轨迹提取,利用改进的神经网络算法进行实时轨迹预测,根据预测轨迹坐标进行分流区冲突判别,并引入量化指标J以碰撞概率分析分流区2运动单元冲突严重程度.实例分析结果显示,量化指标J考虑避险行为对潜在冲突点出现时间的影响,准确性更高;以J指标预测所得两车最大碰撞概率为59.93%,比TTC下必定碰撞(100%),更接近于实际未碰撞观测情况.     

基于GIS的高速公路交通事故时空分析系统

针对传统数理统计方法对交通事故的时空分析可视化效果差且多发路段识别等数据挖掘深度不足的问题,提出并建立基于地理信息系统(GIS)的高速公路交通事故时空分析系统。为准确掌握交通事故时空分布特征和识别事故时空多发路段,在传统数理统计方法的基础上,结合GIS与改进的时空密度聚类方法对高速公路交通事故进行时空可视化统计分析与事故多发路段识别;利用2016—2018年湖南省高速公路交通事故数据进行测试,结果表明该系统可直观展示2016—2018年湖南省高速公路交通事故时空分布特征和事故多发路段。     

高速公路隧道提质升级交通安全设施典型问题及对策

高速公路隧道里程及事故逐年增长,急需对隧道提质升级,保障交通安全,但《公路隧道提质升级技术指南》对交通安全设施规定并不完善。阐述了高速公路隧道安全设施提质升级的原则,指出现有公路隧道提质升级技术指南的不足之处,分析高速公路隧道提质升级过程中存在的典型问题,提出了高速公路提质升级的改善对策。总体而言,高速公路隧道交通安全设施应满足全寿命周期成本最小、符合驾驶人因与驾驶任务、保障路侧交通安全等原则;对现阶段高速公路隧道交通安全系统,如可变信息板、标志、彩色铺装路面、护栏、反光环、立面标记等设置的典型问题,提出了改善对策。     

广梧高速公路路面结构方案设计

广梧高速公路双凤至平台段为山区高速公路,地形复杂、线型指标低,存在20km长的连续上下坡和纵坡〉3％的陡坡,以及超高〉5％的路段,给路面设计增加了难度,本文介绍了该项目一般路基段、连续长上下坡路段、陡坡路段、桥面铺装以及隧道路段的路面结构设计,希望能为山区高速公路路面设计提供一些参考。