道路限速辅助决策系统的开发研究

道路限速辅助决策系统,通过对车速和道路、交通、气候等限速要素之间的关系以及各限速要素共同作用时采用的串并行控制关系的分析,并借助于Visual Basic程序设计语言,实现以下功能,即在不同的道路等级条件下,当用户输入限速要素的各种条件及参数时,计算机通过对可选限速要素产生的各个限速值进行平均加权处理,对加权平均下的速度值进行车道宽度修正和有无中央分隔带的修正,最后将其与设计车速进行比较,取小值,并将与该值最接近的整10倍数作为辅助决策限速值。     

应用于公路交通减排的最优限速值研究

交通限速除了在保证交通安全上能起作用之外,在一定程度上也是环境友好型的手段。文章通过定量为主、定性为辅的方式分析了交通限速在公路运输中对排放的影响,并以减排为目标,探讨是否存在最优限速值。研究通过车载尾气检测系统PEMS(Portable Emission Measurement System)进行交通尾气实地采集;基于实测数据,引入车辆比功率的概念,将车辆、道路信息与车辆尾气的排放量联系起来,建立排放模型;并采用交通微观仿真软件VISSIM,对各个研究因素设定不同的仿真场景,进行仿真数据采集,结合本文建立的排放计算模型来定量地分析不同仿真场景下,限速对交通尾气排放的影响。研究发现,无锡S342公路最优限速值分别为80 km/h,75 km/h和75 km/h时,一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物排放量达到最小。     

基于超速驾驶行为的高速公路限速标志设置研究

超速行驶是造成成高速公路交通事故的主要诱因,为了强化限速标志的誉示作用需要对限速标志以一定的间隔重复设里.通过分析我国现行标志标线规范中存在的问题,以交通工效学的分析手段,AkA速驾驶行为特征和道路线形特征出发,采用问卷调查统计驾驶员速度选择意愿、加速冲动时间和M走标志遗忘时间,得出在通过限速标志1-5 min后驾驶员有超速冲动,高低FO:逮情况下驾驶员的加速冲动时间则不同.同时,对FOU逮标志视读过租进行分析,推导出限速标志前里距离计算公式.据此提出了高速奋路不同FIL速值下限速标志重复设里间隔建议值和建议设置位置,并对目前高速公路限速标志设里形式提出了改善建议.     

高速公路可变限速控制策略安全性效果仿真

为了减少高速公路常发交通瓶颈上游路段运动波传播引发的追尾事故,在分析PARAMICS微观仿真模型的基础上,建立了可变限速控制仿真平台,在高速公路入口匝道交通瓶颈仿真路段,采用事故预测模型定量研究路段内冲击波传播过程中追尾事故的实时风险,提出了减少事故发生概率可变限速控制策略.结果表明:减少事故风险效果最好的控制策略是将阈值设置为预测事故概率等于0.25,限速值变化周期为120 s,限速值降低幅度为20 km/h,恢复幅度为10 km/h,相邻路段限速值差为20 km/h.采用可变限速最优控制策略后,高速公路瓶颈上游路段追尾事故风险降低了20%.      

基于强化学习的汇流瓶颈区可变限速策略研究

为提高高速公路汇流瓶颈区的通行效率,本文结合强化学习无需建立模型,具有智能学习的特点,对瓶颈区的可变限速策略进行了优化,首次提出了基于Q学习算法的可变限速控制策略.策略以最大化系统总流出车辆数为目标,通过遍历交通流状态集合,尝试不同限速值序列进行自适应学习.以真实路段交通流数据搭建了元胞传输模型仿真平台,通过将其与无控制和基于反馈控制的可变限速策略进行对比,对Q学习策略的控制效果进行评价.通行时间的降低和交通参数的变化表明,强化学习控制策略在提高汇流瓶颈区通行效率和改善交通流运行状况方面具有优越性.     

关于城市道路交通管理限速的初探

交通管理限速问题直接影响了交通运行效率和经济效率,但在实际限速管理中往往对设计速度、运行速度、限制速度等概念混淆使用.在明确定义设计速度、运行速度、限制速度等概念的基础上,分析了目前使用不同速度类型作为限速值存在的问题,并以广州市为例,结合城市道路实际情况,提出了城市道路限速设置建议.     

基于通行能力的高速公路作业区限速研究

从分析高速公路作业区的交通特性入手,得出车速是影响交通安全的主要因素,继而在交通流理论三参数关系的基础上,研究作业区车速与通行能力的关系,通过Vissim仿真软件,分析通行能力的影响因素,从而得到作业区的限速值,为高速公路养护维修作业提供重要的参考价值。     

基于BPNN的高速公路风雨天气限速系统的设计

为了实现高速公路能够在风雨条件下智能限速,作者采用反传播神经网络（BPNN）技术,设计了一个高速公路风雨天气限速系统。由经验丰富的驾驶员根据交通环境,参考实时天气指标,凭经验判断“安全限速”的值,并作为专家样本,供BPNN训练。通过分析“拟合误差”的方法,排除了少量异常的专家样本,从而提高了BPNN的预测精度。实践表明,采用BPNN对高速公路按天气指标智能限速,无需推理数学模型,操作效率高,成本低,便于推广。     

基于Vissim的高速公路隧道限速分析

以确保隧道交通安全前提下的最佳通行效率作为限速的依据,分析了驾驶人通过隧道的驾驶行为过程,标定了关键的驾驶行为参数。基于Vissim仿真软件,建立了某高速公路隧道及出入口的交通仿真模型,观察不同车流量和车速下,车辆的运行状态。在满足高峰流量的基础上,选择最优车流量下的车速,并根据高速公路圆曲线半径与超高的设计对应要求,通过交通仿真验证了高速公路隧道限速值的合理性。     

借用对向车道通行的高速公路施工控制区梯级限速研究

【目的】为使车辆平稳快速地通过借用对向车道通行的高速公路施工控制区,对施工控制区梯级限速方案进行了研究。【方法】首先,采集并分析不同施工控制区断面交通流速和车头时距变化;其次,根据车辆轨迹特征计算末级限速值,基于车辆减速运动特征和驾驶人注视特点制定施工控制区梯级限速方案;最后,构建驾驶模拟实验场景,通过安全与效率协调优化的评价指标对所建立的限速方案进行评价。【结果】结果表明：中分带开口区平均车速和车头时距最小。当中分带开口长度为70 m的两车道时,形成以40 km/h为最终限速值、以20 km/h为降速幅值、以过渡区起点上游50 m为最终限速标志位置的变间距高速公路施工控制区限速系统。【结论】驾驶模拟实验表明,同《公路养护安全作业规程》（JTG H30—2015）中的两级限速方案相比,所建立的梯级限速方案可使施工控制区综合效率指数提高9.15%,综合安全指数提高27.62%。     

高速公路主线收费站可变限速控制

以事故率最小为目标,以费用与速度限制为约束条件,建立可变限速控制优化模型,确定可变信息板数目与相应的可变限速值。采用交通波理论模型计算可变信息板设置间距,并利用Vissim仿真软件对模型进行验证。利用不同交通流量下的单向双车道6个收费窗口的高速公路,进一步模拟可变限速控制与静态限速控制。试验结果表明：在高速公路主线收费站排队广场前应设4块可变信息板,设置间距分别为1293、2695、4056m,仿真结果与交通波理论模型计算值的相对误差最小为3．9％,最大为9．5％;可变限速控制中,通过车辆数较静态限速控制增长51．82％,行程时间与排队长度分别平均缩短15．81％、18．98％,验证了本文设计体系的合理性。     

基于交通轨迹数据挖掘的道路限速信息识别方法

分析了道路限速信息的时空变化性, 提出一种基于轨迹数据挖掘技术的道路限速信息自动识别方法。为了实现海量交通轨迹数据的快速处理, 研究了快速地图匹配与数据清洗等预处理算法, 分析了交通轨迹数据的速度分布特性与最高车速限制指标。基于路段行车速度的统计特性, 构建了道路特征向量模型, 以快速提取海量轨迹数据的潜在特征信息。提出了多投票K近邻分类算法对数据特性进行训练与学习, 以实现对道路限速信息的快速识别。以福州市交通路网及其浮动车轨迹数据构建试验样本集进行训练、学习与交叉验证试验。试验结果表明: 在训练过程中, 当样本数量达到1 200时, 方法的识别准确率最高达到93%, 在仅有150个小训练样本下, 方法的识别准确率也达到75%;方法具有近线性的处理性能, 处理1.0×10⁶条道路的限速信息仅用时46ms。     

高速公路半幅封闭施工区限速标志效能试验

采用现场试验与统计分析, 研究了高速公路半幅封闭施工作业区交通标志尤其是限速标志的警示效能, 提出了分阶限速方案和交通标志效能试验方案, 选择典型路段开展了既有交通标志效能试验、限速标志位置试验、分阶限速效能试验和优化后交通标志效能试验。试验结果表明: 既有交通标志尤其是限速标志效能不足, 试验路段客货车经过限速标志后车速远高于限速值, 且速度降低幅度很小。通过分阶限速优化交通标志设置, 施工作业区车辆速度明显降低, 客车速度降低38km·h^-1, 货车速度降低32km·h^-1; 施工作业区客车运行速度与限速值的差值从60km·h^-1降低到15km·h^-1, 货车速差从40km·h^-1降低到5km·h^-1, 基本达到限速值, 整个交通流运行速度与限速值差值变化趋势一致。可见, 分阶限速优化后的交通标志效能提高明显。     

大循高速公路限速问题分析

高速公路的限速受法律、道路、交通等因素的影响。以大循高速公路为例,在分析道路设计指标适用性的基础上,综合其他相关因素,确定其最高限速值为80km/h,进而研究制定了大循高速公路的限速方案。针对长大下坡路段易出现超速的问题,研究设置相关交通安全设施,配套交通管理、交通服务措施,确保车辆不超速行驶。     

雾天交通限速计算

为获得驾驶者遇到突发障碍物时制动特点的数据,在专业试车场地通过专用设备进行了试验.试验表明,制动反应时间为2.0 s(良好路况)或2.5 s(一般路况)可满足大多数驾驶者的需要.将车辆的制动过程简化为制动力增长阶段和持续制动阶段,给出了雾天限制车速的计算方法.各种能见度下对应的限速计算值和推荐值为雾天的交通限速控制措施提供了理论依据.推荐值与美国犹他洲相应规范的推荐值接近,与我国<道路交通安全法>中对低能见度时的车辆限速规定相比偏大.     

高速公路交通事故现场路段限速值计算模型

根据驾驶人在动视力和视野范围内的信息处理能力,建立了高速公路交通事故现场路段限速值计算模型.根据道路与环境、交通流、交通管理、驾驶人与其他人员以及天气等事故现场信息,运用人机工程学原理,将各类信息的出现概率进行量化处理,并由事故现场基本信息特征计算得到典型高速公路交通事故现场的限速值.计算结果表明:双向四车道高速公路单...     

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为提高高速公路汇流瓶颈区的通行效率,本文结合强化学习无需建立模型,具有智能学习的特点,对瓶颈区的可变限速策略进行了优化,首次提出了基于Q学习算法的可变限速控制策略。策略以最大化系统总流出车辆数为目标,通过遍历交通流状态集合,尝试不同限速值序列进行自适应学习。以真实路段交通流数据搭建了元胞传输模型仿真平台,通过将其与无控制和基于反馈控制的可变限速策略进行对比,对Q学习策略的控制效果进行评价。通行时间的降低和交通参数的变化表明,强化学习控制策略在提高汇流瓶颈区通行效率和改善交通流运行状况方面具有优越性。     

德国城市限速区域管理

研究德国城市道路不同区域的功能定位以及相应的限速管理措施对中国的限速区域管理与设定具有借鉴意义。首先以德国道路技术等级分类和限速基本规定作为切入点,从交通功能和城市规划特征两方面,详细说明德国城市道路的功能定位及设计特征。针对城市限速加强管理区域,对限速30区域、交通宁静化的商业区域、步行区等各种交通宁静化措施分别进行阐述。德国独特的道路分级体系以及合理有序的限速管理规定,满足了不同交通参与者在城市道路空间中的需求,对于妥善处理中国城市机动交通和非机动交通的关系具有十分有益的参考价值。     

考虑速度限制的连续交通网络设计问题

本文提出了一个考虑车速限制的双目标连续交通网络设计问题,旨在通过合理的路段拓展与限速策略提高网络交通运行效率和减少交通系统的环境污染.构建了一个双目标双层规划模型来描述提出的交通网络设计问题.其中,上层问题从交通管理者的角度出发,以系统总阻抗与总投资额之和最小及网络总的车辆尾气排放最小为目标,制定最优的网络设计方案和不同时段最优的限速方案;下层问题基于用户平衡准则,描述不同时段出行者的路径选择行为.设计了基于非支配排序的遗传算法对提出的双层规划模型进行求解,并采用数值算例验证了提出的模型与算法的有效性.     

高速公路合理限速对策研究

车速与其离散性和事故数、事故严重度以及交通拥挤性密切相关。合理的速度限制可以降低交通事故数和事故严重度,提高道路的运输效率。基于对高速公路运营阶段交通流量的构成及增长分析,提出新建高速公路和非新建高速公路应采取的不同限速策略,并分别给出合理的车速限制建议值,有利于制定合理的高速公路限速对策。