基于混合交通流的路段非机动车速度-流量关系研究

非机动交通是我国城市交通的一个重要组成部分,除了个别城市,不同规模的城市交通出行方式中,非机动车交通出行占有较大的比重。以大量路段实测数据为基础,运用数理统计方法和spss软件统计分析功能,研究机非物理隔离路段,不同电动自行车混入比例下,自行车、电动自行车、混合非机动车速度-流量关系模型,并将模型应用于实际,即作为道路新建或改建时非机动车道宽度设置的参考依据。     

城市主干路电动自行车对机动车的干扰影响分析

为减少电动自行车对机动车的交通干扰,提高未设置非机动车道城市主干路的交通安全和通行效率,针对未设置非机动车道城市主干路电动自行车对机动车的干扰影响进行了分析。首先,采用无人机高空俯拍5条未设置非机动车道城市主干路的交通流视频,运用DataFromSky视频分析平台自动提取电动自行车和机动车的速度、轨迹、流量等数据;然后,根据交通干扰发生位置与影响后果,将电动自行车对机动车的干扰划分为无干扰、间接干扰及直接干扰,采用机动车最大横向偏移距离均值■和地点车速均值变化率ΔV两个指标来研究不同干扰下机动车横向轨迹偏移距离和速度变化的规律;最后,引入交通安全干扰系数和通行效率干扰系数量化电动自行车对机动车的干扰影响程度。结果表明：间接干扰对所有车道机动车横向轨迹变化影响均较小,■最大变化范围为-0.56～0.16 m,直接干扰对所有车道机动车横向轨迹变化影响均较大,■最大变化范围为0.23～1.61 m;交通流运行稳定时,间接干扰、直接干扰对机动车速度影响分别为较小、较大,交通流处于加速阶段时,间接干扰、直接干扰对机动车速度影响分别为很小、较小;右侧路缘带宽度从小到大的试验路段A,C,D交通安全干...     

机非标线分隔道路电动自行车越线风险模型

为分析电动自行车越线行为产生的机理,建立了基于生存分析的越线风险模型,以评估各影响因素下电动自行车的越线风险.通过应用越线车速作为自变量,建立生存函数明确越线车速与累积越线比例的关系;应用Kaplan-Meier非参数回归分别分析非机动车道宽度、相邻机动车道交通流状况对越线速度的影响,建立COX比例风险模型获取上述影响因素下电动自行车越线的相对越线风险值.通过对西安市不同宽度和交通流状况的道路实测数据的分析,得出结论.研究结果表明:越线风险可通过电动自行车的车速体现,当车速从20增长到35 km/h时,累积生存比例从71.2％快速下降至16.4％;非机动车道宽度及相邻机动车道交通流状态对越线速度影响显著,非机动车道宽度为260和220cm道路的车辆越线风险分别为180cm道路的0.688倍和0.859倍,自由状态车辆越线的风险为非自由状态的2.445倍,高密度非机动车道的越线风险是低密度状态的2.590倍.研究结果可为含电动自行车的混合交通流环境下的交通设计及交通管理提供理论依据.     

基于交通安全的非机动车道划分研究方法探讨

随着电动自行车的快速增长,在当前的城市非机动车构成中,电动自行车的数量已经与自行车数量相当甚至是超过了自行车的数量,电动自行车与自行车在非机动车道行驶时形成混合交通流。与自行车相比,电动自行车的速度快,重量大,制动时惯性大,容易导致交通事故。因此,借鉴机动车道的车道划分思路,从交通安全的角度,提出对非机动车道进行划分,使电动自行车和自行车各行其道。在分析电动自行车和普通自行车行驶特征的基础上,通过提取车辆长度,期望车速分布,横向超车距离等驾驶属性作为输入参数,利用微观仿真软件VISSIM分别建立混合车流和车道划分模型,采用车速差,变换车道次数等多种安全评价指标确定不同车道划分方案的安全效果,同时也对方案的交通效率进行评估。     

非机动车骑行行为实验研究

基于交通信息负荷量和交通信息变化的非机动车骑行过程,分析了骑行行为的安全性．针对不同的交通信息负荷量下非机动车骑行者的骑行行为,从骑行的安全感和舒适度出发,借助交通行为分析理论,设计了非机动车行车实验的研究方法,通过对比实验研究,分析了非机动车的速度和加速度特点,并根据自行车速度不稳定、波动频率高,而电动自行车速度相对稳定,但速度高、加速度大的特点,得出电动自行车安全性差的结论,验证了实验方法的可行性与合理性．     

信号交叉口行人与非机动车干扰特性分析

为研究信号交叉口行人与非机动车的干扰机理,通过对拍摄的视频进行标定,获取行人与非机动车在穿越信号交叉口过程中每间隔0.1s 的瞬时位置、速度、加速度数据,通过分析行人与非机动车运行轨迹的重合程度,研究行人与非机动车各类型出行方式之间的干扰程度;通过分析干扰和非干扰状态下行人与非机动车的水平偏移量、速度、加速度以及加速度方差的不同,研究干扰对行人与非机动车运动产生的影响。研究结果表明,行人受干扰时,水平偏移量是主要改变量;电动自行车和电动三轮车受干扰时,速度是主要改变量;自行车受干扰时,水平偏移量和速度都有变化;干扰对行人和非机动车的加速度有一定影响,但是影响不大。     

基于SMI的电动自行车骑行者视觉行为分析

为研究电动自行车骑行者的视觉行为特征,明确其对电动自行车行驶安全的影响,采用德国SMI IVIEW X帽子式眼动仪对电动自行车骑行者在包含机非混行、行人非机动车混行、机非隔离3种类型的固定路段开展了眼动实验,获取了骑行者在不同的道路环境中的眼动参数,包括眼动时间、视角分布、注视持续时间和注视点分布等。根据数据结果,结合现状电动自行车路段行驶状况提出了相应的管理对策建议：在有条件的地方应当尽量将非机动车和机动车分离,设置合理的非机动车道和路边停车带,减少机动车对非机动车骑行的影响;同时应将人行道和非机动车道分离,减少电动自行车和行人之间的冲突隐患。     

城市施工区交通疏解方案设计

为减小城市基础设施建设时施工区占道对交通所产生的影响,提出占用非机动车道和人行道、缩窄车道宽度以增加车道数两种交通疏解方案。分别对两种方案进行交通疏解设计,建立用户均衡模型,运用求解用户均衡模型和利用transCAD软件得到交通流分配结果。结果表明,占用非机动车道和人行道的交通疏解方案,其路网运行总时间明显小于缩窄车道宽度以增加车道数的疏解方案。因此,采取占用非机动车道和人行道具有较好的交通疏解效果。     

信号控制交叉口自行车流运行特征模型

为科学合理地解决城市道路信号控制交叉口自行车交通流通行能力的计算问题,在分析大量实测数据的基础上,对信号控制交叉口自行车交通流的运行特征进行了分析,得出自行车停车排队密度随交叉口自行车道宽度增加而线性递减的关系。根据自行车在启动后匀加速到匀速行驶的特征,建立了自行车交通流启动时间-速度、时间-距离模型;根据实测数据,标定了自行车流排队膨胀模型;根据绿灯时间自行车流量与车道宽度之间明显存在的线性关系,建立了交叉口自行车饱和流量和通行能力计算模型,为形成交叉口自行车通行空间设计、混合交通流信号控制理论奠定了基础。     

单向通道行人-自行车混合流建模及自组织现象研究

行人和自行车混合行驶是一种常见的非机动车交通组织方式,然而目前对于其混合流动力学的研究十分有限。本文基于社会力模型,提出一种面向行人-自行车混合流的混合流社会力模型(MFSF)解析行人-自行车混合流的运动机理,修正了以往研究中的自行车模型,通过实际道路上行人和自行车混合流的观测数据校准模型,构建仿真平台,最后使用仿真平台重现单向道路中行人和骑行者的自组织现象。根据仿真结果与实测数据流量-密度基本图的对比分析,验证了 MFSF模型的真实性和有效性,并可以看出,MFSF模型可以再现行人和自行车混合流的自组织现象。当行人与骑车者的比例相同时,行人和骑车者的密度越低,骑车者的车道宽度变化就越小;当行人与自行车比例变化时,骑行者的比例越大,骑行者占用的道路越宽,且骑行者的车道宽度越不稳定;如果行人输入显著减少,则自行车者车道宽度显著增加。     

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我国城市道路机动车道与非机动车道之间无物理隔离设施的情况非常普遍,因而相邻的机非交通流存在严重的相互干扰。本文利用石家庄市典型路段交通现场调查数据,定量分析了无物理隔离路段机动车和非机动车的速度特征。区分了非机动车道内非机动车的分布差异,通过各个典型位置非机动车平均速度的对比,解释了骑车人因受到相邻车道机动车影响而表现出的复杂交通行为;提出了基于时空转换思想的交通调查方法,建立了机动车速度的回归统计模型并通过了F检验,模型包含了非机动车流量和机非最小横向间距等参数,研究表明,机动车速度与以上参数之间呈一定的线性关系。     

考虑逆行行为的混合自行车流微观建模及仿真

非机动车逆行严重威胁驾驶人的人身安全,且对道路通行效率影响极大。为研究逆行行为对混合自行车流交通特性的影响,建立了考虑逆行行为的混合自行车流微观仿真模型,通过仿真分析电动自行车比例、逆行车辆比例对混合自行车流的影响以及单侧双向非机动车道的设置条件。研究结果表明：逆行行为会降低混合自行车流的速度和流量;混合自行车流的速度和流量与逆行车辆比例成非线性关系;车流密度相对较小时,随着密度的增加低逆行比例的车流平均速度下降速度比高逆行比例的车流平均速度下降速度快;逆行比例较小时的最大流量比逆行比例较大时的最大流量小;合理设置单侧双向非机动车道可以提高通行效率。     

设置非机动车等候区的信号交叉口交通流模型

城市机非混行交叉口的管理与控制是交通管理的重要内容.针对信号交叉口设置非机动车等候区的交通组织方式，建立了交叉口元胞自动机模型.对机动车流采用基于经典 NaSch(NS)的改进多车道元胞自动机模型，建立了交叉口换道规则，增加主动减速规则；对非机动车流采用具有侧向运动的扩展多值 CA模型.研究了设置等候区的车流状态特性，以及非机动车密度和等候区纵向长度对信号交叉口的影响.研究结果表明：设置等候区能在一定程度上提高交叉口的通行能力，但长度并非越长越好，当长度过长时在一定条件下会增大对机动车流的阻滞，总体上等候区是一种值得借鉴的方式；非机动车密度对机动车流的基本图具有显著影响.     

单向非机动道路内混合自行车交通状态判别

为准确判别单向共享非机动道路内混合自行车交通流的状态,以流量和密度为表征指标,将模糊C均值聚类方法应用于状态判别,并采用统计回归方法分析道路特征参数、车辆特征参数和骑行者特征参数对交通流状态聚类中心的影响。结合杭州实测数据,将混合自行车交通流状态划分为畅通、稳定通行和拥挤3种状态,分别建立各状态下聚类中心流量和密度与车道宽度、电动自行车占比、男性骑行者占比3个特征参数之间的回归关系模型。结果表明,在稳定通行和拥挤状态下,聚类中心的流量都与车道宽度呈线性相关,稳定通行状态下的密度与电动自行车占比呈线性相关。     

路内停车对非机动车道通行能力的影响

为给非机动车道路内停车泊位的优化设置提供理论依据,运用交通冲突分析技术,研究了有机非隔离带的路内停车对非机动车通行的影响,构建了路内停车影响下的基本通行能力模型;在此基础上,考虑影响通行能力的因素非机动车道有效宽度、交通构成和时间障碍率,计算出相应的基本通行能力修正系数,得到路内停车影响下的实际通行能力模型.实例应用结果表明:路内停车使非机动车道实际通行能力降低了14.04%;通行能力计算结果与实际值的误差为4.56%;距离隔离带开口近的泊位比较远泊位对非机动车的影响小.      

非机动车跟驰模型的研究

交通仿真技术的广泛应用,提高了方案预测的准确性和实时再现性。在以模拟机动车为主的仿真软件不能较好满足国内混合交通的背景下,非机动车跟驰模型的研究尤为重要。论文首先参照机动车定义了非机动车的虚拟行车道,提出了跟驰状态的判断条件,以此作为非机动车跟驰行为的研究基础。其次,以车辆间应保持的最小安全车头间距为思路,充分考虑非机动车中电动自行车与自行车之间的差异,构建了非机动车的跟驰模型。最后,将模型所涉及的参数与宏观的交通流参数联系起来,通过流量、速度和密度关系,验证了模型的有效性。研究对于完善现有的交通仿真软件具有一定的参考和实用价值。     

基于传播模型的非机动车违规过街行为研究

为研究信号交叉口非机动车违规过街行为，选取西安市的7个信号交叉口，通过视频拍摄获取资料，应用复杂网络来分析非机动车网络的结构特征和演化规律.建立了交叉口非机动车网络，基于SI模型的基本思想，提出了非机动车违规过街行为的传播模型.并通过python程序进行模拟分析，在不同的网络结构和不同的传播率下，获取了非机动车违规过街的行为趋势.结果表明：随着等待时间的增加，一旦有骑行者闯红灯，更多的骑行者将加入到违规过街的行列；在内向度和外向度方面，电动自行车均高于普通自行车；非机动车违规行为随着传播率及非机动车流量的增加而增加.     

公交车对非机动车交通流延误影响模型

根据路段电动自行车与公交车运行的实际情况,将公交车对电动自行车交通流造成的延误 分成两种：电动自行车到达率小于电动自行车疏散率时的延误和电动自行车到达率大于电动自行 车疏散率时的延误。在考虑车道宽度、乘客上下公交车、电动自行车的疏散率和到达率等影响因 素的基础上,运用流体模拟理论,建立公交车对电动自行车车流的延误模型,并通过实例分析各 影响因素与公交车对电动自行车造成的延误之间的关系。计算结果表明,所选择的影响因素和建 立的延误模型是合理可行的。该延误模型对通过路段的公交车数量的设定、路段上的公交车站数 量的设定,以及某处是否需要设港湾式停靠站台提供了理论支持。     

非机动车安全左转的交叉口条件研究

在论述非机动车在交叉口处左转组织形式的基础上,针对比较典型的非机动车与机动车同相位直接左转的形式,通过建立机动车运行轨迹间最短距离模型;综合考虑左转车道宽度、绿化带宽度、中心线偏移量等参数对机动车左转轨迹的影响,得出非机动车安全左转的交叉口条件;通过实际案例分析,提出交叉口优化改善措施。     

路边停车带对非机动车流影响的分析模型

首先对非机动车流在通过设有机动车停车带的非机动车道时的交通特性进行了研究,认为其行驶特性遵循流体力学的基本特性。由此借鉴了流体力学中保角变换这一研究流体经过有障碍区域的基本特性的重要方法,对非机动车流进行了物理建模,建立了非机动车道上设置路边停车带对非机动车流影响的定量分析模型,并研究得出可以非机动车流越线行驶的量值情况来判断设置路边停车带的合理性。最后,选用实际案例,对提出的模型和方法进行检验和应用举例,分析表明,该模型对分析路边停车带设置合理与否方面切实可行。