山区双车道旅游公路交通特性分析

对山区双车道旅游公路的交通特性进行了较为深入的定量分析.基于交通量的分析结果,从旅游旺季节假日前后旅游公路交通量增长的角度将旅游公路分为A、B、C3类.速度数据的分析结果表明:山区双车道旅游公路的现状车速偏高;陡坡路段速度离散性较大.这不仅与货车比例等交通组成有关,而且与陡坡路段自身的道路特性也有较大的相关性.     

公路平交路口左转专用道设置阈值的仿真研究

公路平面交叉口左转专用道的恰当设置在提高交叉口安全性的同时,也是改善交叉口运行状况的一种有效手段,确定左转专用道的设置阈值成为一个重要问题.以二级公路典型无信号交叉口的行程时间、延误、服务水平及冲突次数为目标,运用交通仿真分析技术对交叉口设置左转专用道和直左混行车道进行对比仿真分析.结果表明,左转专用道的设置与进口道的交通量相关.其中设置左转弯车道与否的行程时间、延误、冲突都随进口道交通量的增加而增加,当进口道交通量大于600 veh/h时,设置了左转专用道的通行能力及安全性较优,当交通量大于1 000 veh/h时,设置左转专用车道的延误和冲突次数急剧增加,服务水平和平均速度降低,表明左转专用道的设置阈值为600～1 000 veh/h.     

基于车车通信的快速路入口匝道车速控制研究

为研究车车通信技术条件下车辆通过合流影响区时的运行情况,缓解快速路交通压力,提出车车通信环境下入口匝道车辆速度控制模型。首先,分析合流影响区车辆汇合存在的问题;然后,结合合流影响区车辆行驶速度需求,确定入口匝道车辆在加速车道上可汇合位置;接着,根据入口匝道车辆和主路最外侧车道车辆分别到达合流影响区汇合点的时间,建立入口匝道车辆汇入的车速控制模型;最后,对传统环境下和车车通信环境下车辆驶过合流影响区进行仿真。结果表明,在给定的仿真时间段,车车通信环境下,主路和匝道交通量分别为1 000veh/h和400veh/h时,合流影响区的交通量提高了19.5%,入口匝道车辆的平均行驶时间节约了26.9%、平均行驶速度提高了19.7%;主路交通量为1 800veh/h、匝道交通量为800veh/h时,传统环境下合流区车辆出现排队现象,车车通信环境下无排队现象。     

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．     

公路客车横向加速度实验研究

为提供不同类型公路几何线形参数的计算依据,在12条不同地形环境、不同等级的公路上采集了小客车和大客车的横向加速度、行驶速度和轨迹曲率半径数据,评估了试验公路的行驶舒适性,给出了六车道、四车道、双车道3类公路的横向加速度特征分位值,针对不同公路类型和车型,建立了横向加速度-曲率半径和横向加速度-速度的均值模型、极限值模型和85分位值模型.研究结果表明:（1）车道数越少,行驶舒适性越差,设计速度低于30 km/h的双车道公路部分路段的行驶舒适性极差;（2）横向加速度累计频率曲线的拐点在第90~92分位,双车道公路的横向加速度最大值大于8 m/s2;（3）行驶轨迹越缓和、车道数越多,横向加速度分布越集中,且大客车的横向加速度分布要比小客车集中;（4）第85分位值模型可用于公路几何参数的最大值与最小值控制,均值模型可用于几何参数的一般值控制.      

基于交通效率的HOV车道设置分析

HOV车道是交通需求管理的重要措施.为验证实施HOV车道的可行性,引入交通效率模型,介绍了HOV车道的概念及基本类型.以交通效率为目标,在出行时间、能源消耗和污染物排放量3个方面建立模型.以出行费用作为统一当量,分析设置HOV车道的可行性.以北京市首都机场高速公路为例,以现状和预测交通量为基础,对比分析了设置HOV车道前、后的交通效率.研究结果表明,实施HOV车道具有可行性,道路交通效率能得到较大的提高,该方法可为设置HOV车道提供决策依据.     

客货分离式多车道高速公路货车车道设计速度选用研究

通过对京哈高速绥中至盘锦段现状货车运行速度的调查,结合公路功能定位、交通量条件、货车驾驶员的问卷调查,综合考虑项目地形条件、运营安全性及运营效率的情况下,确定了绥中至盘锦段货车专用道设计速度取100km/h为合理经济的设计速度。京哈高速绥中至盘锦段货车专用道设计速度选用的确定为专用道路线平面、纵面、横断面、超高、视距等设计指标的选取提供了依据。     

山区双车道公路平曲线路段运行速度预测模型研究

运行速度预测是进行速度协调性分析的基础。针对山区双车道公路的特点,通过采集云南省三条双车道公路平曲线路段小客车和大货车的运行速度数据,建立了山区双车道公路平曲线路段运行速度预测模型,并进行了模型验证和应用。验证结果表明,该模型有效、可靠,可以用于山区双车道公路平曲线路段的运行速度预测。     

单向交通控制条件下驾驶员延误模型研究

本文通过对单向交通控制条件下的双车道公路工作区车辆运行特性的分析，提出了驾驶员延误模型。该模型对确定双车道公路工作区的长度和运行时间有重要价值。     

高速公路避险车道制动坡床长度可靠性设计

在进行高速公路避险车道设计时,为保障制动失效车辆进入制动坡床后能安全减速停车,引入可靠度理论,根据极限状态确定避险车道制动坡床长度计算模型,基于该模型构建制动坡床长度的可靠度功能函数,对驶入速度、滚动阻力系数、制动坡床坡度等相关参数进行统计并分析其分布规律,采用蒙特卡罗法计算主线设计速度分别为120、100、80 km/h的高速公路避险车道制动坡床长度的可靠概率。以高速公路路面结构可靠概率95%为要求,对避险车道制动坡床长度进行可靠性设计,给出不同主线设计速度对应的制动坡床长度推荐值。结果表明：避险车道制动坡床长度设计值随着设计驶入速度而变化,120、100、80 km/h主线设计速度对应的可靠概率分别为39.55%、46.68%和54.03%,安全可靠程度不足。主线设计速度为120、100、80 km/h时对应的制动坡床长度安全建议值由对应的最小安全设计驶入速度126、123、122 km/h与设计选取的纵坡和坡床材料综合计算得出。     

城市快速路速度引导预测控制模型

在城市快速路控制系统中,将速度引导作为控制变量,建立了宏观动态交通流模型。以车辆总行程时间与速度引导为目标函数,计算了城市快速路入口区域流量和匝道入口区域流量,建立了快速路速度引导预测控制模型,对速度引导进行优化设计,利用MATLAB软件对下游交通流突变进行仿真分析。分析结果表明:通过速度引导控制,交通流平均速度由72.704 6km.h-1上升到74.167 6km.h-1,交通流平均密度由23.011 2veh.km-1下降到21.156 7veh.km-1,波动均小于8%;速度方差下降,且最大值仅为420(km.h-1)2;速度引导控制前后的速度方差与密度方差之比分别为3.57、1.91;在交通流突变时段内,速度引导控制前后的速度方差与密度方差之比分别为4.56、2.34。可见,速度引导控制模型有效。     

城市道路路段行人过街信号设置研究

现行规范对路段行人过街信号的设置条件缺少定量分析与理论依据,为保障路段行人过街安全,研究行人过街等待时间、行人安全度及行车延误对行人过街信号设置的影响。基于哈尔滨市某双向6车道主干路无信号人行横道的调查数据,分别构建行人过街等待时间与机动车流率、交通冲突时间与行驶速度、行车延误与过街行人流率的关系模型。以45 s作为过街行人忍受时间阈值,计算得到设置路段行人过街信号的机动车流率条件为1200辆·h-1;以1.3 s作为交通冲突时间阈值,得到对应的机动车行驶速度条件为55 km·h-1;以不同服务水平对应的行程车速为依据,给出设置路段行人过街信号的过街行人流率条件。     

高速公路动、静态标志一体化研究

从高速公路动、静态标志一体化的基础条件入手,首先对标志信息一体化内容进行研究挖掘;基于认知模型进行最小前置距离分析和基于短时记忆进行最大前置距离分析,在此基础上得出动、静态标志合并距离条件,为高速公路动、静态标志具体的一体化方案提供了空间约束条件。最后,以设计速度为120km／h的双向四车道高速公路为例,提出了标志一体化的基本方案及设计示例。     

对角匝道设置的交通量条件

为了得到设置对角匝道时须满足的交通量条件,分析了合流区主路外车道的车头时距分布,利用间隙接受理论和分段积分法,建立了对角匝道驶入主路的适应交通量模型。然后考虑驶入对角匝道的右转交通量及其车头时距分布,利用间隙接受理论,建立了驶入对角匝道的左转车流的适应交通量模型,并得到了驶入对角匝道的左右转车流的约束条件。分析结果表明:对角匝道设置的交通量条件与主路交通量、匝道交通量、加速车道长度、合流区外侧车道车头时距的区间分布状况、汇合车辆的临界间隙和随车时距以及驶入对角匝道的左右转交通量有关。     

基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型

为研究混合交通流条件下山区双车道公路超车行为，确定关键影响因素与超车持续时间的关系。以云南省典型山区双车道公路为例，利用无人机采集超车行为视频数据，提取参与超车行为的机动车轨迹，构建超车行为变量指标体系，分析山区双车道公路超车行为特性；建立基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型，确定影响超车持续的关键协变量，并分析关键协变量与超车持续时间的定量关系。结果表明：混合交通流条件下，山区双车道公路平均超车持续时间为10.3 s，平均超车距离为201.3 m，由驾驶员的驾驶风格、较高的行驶速度及复杂的交通流条件共同作用所致；Log-logistic 加速失效时间模型对超车持续时间拟合效果最好，AIC和BIC分别为272.989和265.650，危险函数拐点约为13 s，说明超车行为在13 s前结束的可能性最大；影响超车持续时间的关键变量分别为超车距离和超车车辆与被超车车辆的初始速度差、最大横向距离、是否有对向车、被超车车辆长度和超车车辆类型，影响程度较大的协变量为超车车辆类型和是否有对向车，当超车车辆为货车时，超车持续时间增加了22.9%，当有对向车时，超车持续时间降低了17.8%。     

基于元胞自动机的高速公路瓶颈交通演化仿真

为分析高速公路中道路瓶颈造成的堵塞现象,本文改进KKW (Kerner-Klenov-Wolf) 模型, 建立跟驰规则;综合考虑车间距和车速对车辆换道的影响,建立自由换道和强制性换道规则;并对高速公路中不同车流量条件下,道路瓶颈上游的堵塞区域分布、换道行为特征和车道上交通参数的变化情况进行仿真研究。结果表明：在给定的交通量条件下,汇流车道的拥堵区域长度处于动态平衡状态,不会随时间而变化,且道路瓶颈前的汇流行为会导致目标车道上严重的速度下降,汇流车道和目标车道上车辆速度变化趋同;从换道集群特征来看,道路瓶颈前因高交通流量形成的低速汇流车辆倾向于以小集团的方式统一进行换道,造成目标车道上剧烈的交通震荡;瓶颈消失后,交通恢复时间随进口交通流量的上升而线性增长。     

基于元胞自动机的附加导流岛型出口仿真建模

为研究附加导流岛型出口对快速路交通流的影响，本文建立针对附加导流岛型出口的元胞自动机模型。基于KKW (Kerner Klenov Wolf)模型，引入3种换道规则并分段设定，以描述附加导流岛型出口影响下的车辆换道行为。针对主辅路直接衔接的几何特点，对主路车辆经由出口驶出的过程等效简化，定义附加导流岛型出口下的车辆驶出规则。模型的数值仿真结果表明：导流岛通过引导辅路车辆在导流岛上游向外侧车道合流，能够使辅路下游的内侧车道起到辅助车道的作用。在此设置下，辅路车流对车辆驶出造成的直接干扰得到缓解，主路的通行效率显著提高。然而，辅路车辆经过导流岛后的强制换道会对驶出的平稳交通流造成扰动而诱发局部拥堵， 影响驶出车流的进一步疏散，导致主路饱和流量和平均速度的下降。此外，导流岛使得辅路形成道路缩减瓶颈，在其影响下，辅路总饱和流量大幅下降。导流岛对辅路内侧车道的占用使得其流量和平均速度均低于外侧车道，通行效率受到更大的影响。     

基于Vissim的城市公交专用道设置研究

分析公交车对交通流的影响因素,以兰州市某主干道为例,在社会其他车辆交通量不变,公交车比例不断增加的情况下,分别仿真在该条道路上设置公交专用道和不设置公交专用道2种情况,分析平均总延误、平均停车时间、平均停车次数、平均排队长等参数的变化。仿真结果表明：在其他社会车辆交通量不变的情况下,当公交车交通量达到300veh／h时,可以考虑设置公交专用道。     

山区双车道公路货车碰撞预测的双变量冲突极值模型

为预测山区双车道公路货车与冲突车辆发生的碰撞，本文基于无人机视频，提取货车与交互车辆的高精度轨迹数据，选取适用于不同运行轨迹的交通冲突指标，结合极值理论，构建双变量冲突极值(BTCEV)模型，将后侵入时间(PET)与碰撞时间(TTC)纳入统一框架，实现山区双车道公路货车与冲突车辆的碰撞预测，并以云南省货车事故高发的山区双车道公路为例，验证 BTCEV模型的预测性能。研究表明：PET为0.382 s、TTC为4.471 s是山区双车道公路货车严重冲突的阈值；BTCEV 模型预测山区双车道公路货车年事故发生率为 5.84%，预测准确性高达 98.92%，较PET模型以及TTC模型分别提高了167.33%和10.80%；且相比于单变量模型，双变量模型所估计的置信区间更窄，预测精度更高。研究结果将山区双车道公路货车碰撞预测方法从单变量扩展到双变量，在山区货车交通安全分析方面有广阔的应用前景。