交叉口交通冲突严重程度量化方法

为提高交通冲突严重程度的判别精度, 基于运动单元圆假设与视频检测技术, 提出了交叉口两车交通冲突严重程度量化方法。利用视频处理程序与实地采集的视频图像提取圆单元运动学参数, 并通过迭代方法进行了冲突检测与冲突时间判定。充分考虑车辆的制动性能, 将非完全制动停车距离与瞬时车速的比值作为冲突严重程度判别临界值, 以冲突时间与临界值为参数, 建立了冲突严重程度量化值, 并对其严重程度进行了量化与分级, 以北京市某交叉路口为例进行了应用实例分析。分析结果表明: 两运动单元驶入交叉口后, 二者之间的冲突严重程度量化值由1.32增大为2.45, 后又不断减小直至无交通冲突; 随着冲突严重程度的增大, 驾驶人会采取紧急制动措施使冲突严重程度减小, 直至冲突消解。可见该方法可以方便地检测交通冲突, 准确量化交叉口两运动单元之间的冲突严重程度。     

基于AIS数据的受限水域船舶领域计算方法

为获取受限水域船舶领域, 提出一种利用海量AIS数据建立模型的方法。选取目标船舶的AIS数据, 将其附近水域网格化, 考虑了船舶尺寸, 计算了他船船体出现在每一个网格中的频数, 提取单船网格频数图, 将同一类型的目标船舶网格频数图叠加, 形成了特定类型船舶的网格频数图。将网格频数图按频数填充颜色, 可清晰地显示船舶领域的形状, 利用断面分析测量船舶领域长度。选用上海港南槽水域的AIS数据对方法进行验证, 统计了60~79、80~99、100~119、120~139、140~159m共5类不同长度船舶的船舶领域。分析结果表明: 由于考虑了船舶尺寸, 5类船舶的领域在长轴方向较船首向存在向左舷偏转的夹角, 角度分别为3.37°、9.46°、17.53°、10.78°、8.13°; 船舶领域长度与船舶长度的比值依次递减, 比值分别为6.00、5.80、5.67、5.43、5.13。可见受限水域内船舶领域形状为不规则椭圆, 且船舶领域长度与船舶长度的比值并非为定值。     

大型公建机动车出入口下游功能区面积计算

为定量化大型公建机动车出入口交通影响范围,假设出入口右转交通冲突区为其下游功能区,分析出入口下游功能区面积的交通影响特征.进而以交通冲突时后随右转车位置为右转冲突分布点,给出基于摄影测量法的出入口右转冲突分布点实际坐标公式,以测量右转冲突区域.然后通过右转冲突坐标点曲线拟合,界定右转冲突区端点,从而确定出入口下游功能区面积模型.最后以某大型公建机动车出入口为例,进行成果试算及仿真验证.验证结果表明,出入口下游功能区内城市道路交通延误较大,且延误数值存在先急剧增大后缓慢减小的变化态势,吻合了右转冲突区域的形状和面积特征.因而基于右转冲突区域形状的出入口功能区面积模型可界定大型公建出入口影响范围,有助于城市道路微观交通组织优化.     

警戒区水上交通冲突数据自动采集系统

基于ECDIS、AIS以及支持向量机, 引入交通冲突研究方法, 提出船舶定线制警戒区水上交通冲突数据自动采集解决方案。方案利用支持向量机学习训练冲突样本数据, 得到判别冲突严重程度SVM分类模型, 并将SVM软件包和SVM分类模型嵌入到ECDIS, 结合实时AIS数据建立水上交通冲突数据自动采集系统, 应用该系统对长江口船舶定线制A警戒区进行72 h水上交通冲突数据采集。实例结果表明: 警戒区72 h船舶流量为681艘次, 水上交通冲突为327个; 严重、中等和一般冲突数量分别占总数的10.7%、21.4%和67.9%。系统运行稳定, 可实现水上交通冲突数据自动采集与处理。     

内河船舶跟驰间距模型

为研究内河船舶流特性,基于船舶制动机理,分析了船舶制动距离与船长、航速的相关性,给出了制动距离的经验公式,考虑驾驶员经验对实际制动距离的影响,建立了船舶跟驰间距模型。结合江苏地区机动单船、顶推船队、拖驳船队3类船型实例分析,通过与内河船舶领域长轴经验值、100t机动单船的分段线性模型结果的对比,确定了间距模型参数。研究结果表明:3类船型的制动距离分别与单船、船队、最大单驳长度相关,计算长度系数分别为5.98、2.73、17.41,前2类船型的制动距离与航速的平方成正比,拖驳船队与航速的0.85次方成正比;驾驶员的制动操作系数、操作指数应取0.78、2.5。     

基于交通冲突模型的信号交叉口渠化岛设置方法

为了优化信号交叉口渠化岛, 提出了一种基于交通冲突模型的信号交叉口渠化岛设置方法; 提取了昆明市20个信号交叉口交通冲突数据、交通流数据、交通控制方式数据和几何设计数据, 采用贝叶斯方法, 构建了贝叶斯固定参数交通冲突模型和贝叶斯随机参数交通冲突模型, 分析了模型的拟合优度和显著影响因素; 基于随机参数交通冲突模型, 确定了期望交通冲突数计算公式; 绘制了信号交叉口渠化岛设置标准曲线, 给出了信号交叉口渠化岛类型选择流程。分析结果表明: 随机参数交通冲突模型比固定参数交通冲突模型拟合结果更好; 交通量(直行交通量和右转交通量)、渠化岛类型与右转设计要素(右转让行标志和右转半径) 变量系数服从正态分布; 每增加1%的直行交通量, 交通冲突增加0.56%;每增加1%的右转交通量, 交通冲突增加0.53%;4种类型渠化岛的设置可以使交通冲突分别降低12.75%、23.37%、16.18%、33.64%;右转让行标志可使交通冲突降低15.03%;右转半径增加1%, 直右交通冲突降低1.72%。可见, 基于交通冲突模型的渠化岛设置方法是可行的。     

基于轨迹特征的船舶停留行为识别与分类

为准确评估大规模轨迹数据中的船舶停留活动,构建了两阶段船舶轨迹停留点提取策略,提出了特征驱动的船舶停留行为识别与自动分类方法;以距离、时间和轨迹点数量为约束条件构建了规则模型,检测了原始轨迹中的停留候选轨迹,引入孤立森林算法检测和去除异常离群点,提取了高聚集度的船舶停留轨迹集合;基于船舶靠泊和锚泊的时空特征,定义了轨迹点重复率、相邻点平均距离和最远点对距离3个指标,构建了新的轨迹相似性度量模型,量化了船舶停留轨迹点的分布特征和聚合程度,并利用K近邻算法完成了船舶锚泊行为与靠泊行为的自动分类;采用提出的方法处理了3个不同水域的船舶轨迹数据,准确获取了船舶停留行为的分类结果,并验证了船舶锚泊与靠泊在轨迹时空特征上的差异性,以人工标注结果为参考依据评估了船舶停留行为识别与分类的准确性。研究结果表明：船舶靠泊的轨迹点重复率在80%以上,最远点对距离和相邻点平均距离分别为6~11和1~2 m,船舶锚泊的轨迹点重复率在10%以下,最远点对距离和相邻点平均距离分别为150~250和8~10 m,说明轨迹点重复率、相邻点平均距离和最远点对距离这3个时空特征对船舶靠泊和锚泊具有显著的区分能力;提出的方法对船舶停留识别分类的正确率在98%以上,充分证明了其有效性;采用提出的方法可更新已有码头和锚地的空间位置,自动识别规则水域外的船舶异常停留和规则水域内的超长时间船舶异常停留,掌握在港船舶停留分布情况,识别不同季节、不同时段的热点码头和锚地,从而辅助优化港口规划布局和交通组织。     

信号交叉口机非交通冲突安全评估

针对机非冲突多角度、强随机性等特征,建立了机动车"安全制动区"模型,采集机动车和非机动车轨迹,提出了基于安全制动区的机非冲突判别方法.基于距离碰撞时间和冲突速度两参数,提出一种新的机非冲突严重程度分析方法.以长沙市4个信号控制交叉口为例,采集机非冲突和相关交通运行参数,探讨了机非冲突次数和交叉口安全风险程度的影响因素....     

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通过对现有交通影响评价进行深入分析,结合北京市交通需求和交通评价的实际情况,提出了“两度一比一参照”的交通影响评价标准,即采用负荷冲击度、冲突复杂度、公交综合运能和项目合意度4个指标,从交叉口负荷、交通组织、公共交通和交通影响环境4个方面对建设项目产生的交通影响进行综合评价分析. 根据以往工作的实践经验和结论,将以上指标模型化,并根据定量化结果对指标进行了分级,按照不同的分级结果判定项目是否通过、待改进或不通过. 该项研究成果有助于北京市交通影响评价的定量化,并可以大大提高评价标准的应用性和可操作性.     

基于朴素贝叶斯算法的船舶异常行为监测

随着海事事故与海上违法行为的不断增多,智能的监控方法成为降低海事事故,打击海上违法行为的有效手段.同时,船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)的普及及船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service,VTS)的扩建,又为智能监控提供了数据支持.鉴于此,利用船舶自动识别系统提供的数据,分析通航水域船舶信息的分布情况,根据其概率分布采用朴素贝叶斯算法,从船舶航速、航向及距航道边界距离3个方面,构建船舶异常行为检测模型.最后,以成山角通航水域为例,检验模型的有效性.实验结果表明,构建的模型能够有效地完成异常行为监测,减少海事监管人员的工作强度,同时根据实验结果分析了成山角水域船舶航行的特点,并对成山角定线制提出合理化建议.     

无信控人行横道多类型冲突严重程度模型

为减少无信控人行横道处多类型冲突及其带来的交通安全问题，本文采用交通冲突指标和回归分析模型研究交通冲突的严重程度和影响因素。提出考虑驾驶员视野障碍影响的冲突指标(TTZ)，结合后侵入时间(PET)和安全减速度(DST)冲突指标，量化交通冲突的严重程度；通过计算的冲突指标值，利用模糊C-均值聚类方法识别严重冲突和非严重冲突；将严重冲突和非严重冲突作为因变量，建立基于二元Logit模型的多类型交通冲突严重程度预测模型。结果表明，相较于单次冲突，多重威胁冲突的严重程度更高，其中，多重威胁冲突是严重冲突的占比为57.9%，单次冲突是严重冲突的占比为27.7%。相较于行人，非机动车的严重程度更高，其中，非机动车-机动车冲突是严重冲突的占比为45.7%，行人-机动车冲突是严重冲突的占比为35.4%。关于影响因素，机动车数量、过街等待时间、过街速度及侧面车辆合法屈服行为等因素对多重威胁冲突的严重程度具有显著影响；机动车数量、过街等待时间、过街速度及前方车辆屈服行为等因素对单次冲突的严重程度具有显著影响。     

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以道路平面交叉口为研究对象,引入交通冲突技术定量分析道路交通安全状况,提出应考虑不同类型的交通冲突其严重性不同,对交通安全的影响也不同. 通过对平面交叉口交通车流的分析以及对不同类型交通冲突的严重性研究,基于物理碰撞学的理论,利用转向车辆的角度变化及减速关系,以车辆碰撞后的动能损失量,推导出交叉冲突、合流冲突和分流冲突在交叉路口发生碰撞后严重程度的相互权重关系,建立了此三种类型的关系模型. 并在分析交通冲突发生概率及碰撞后的严重程度基础上,引入了当量交通冲突数概念,作为评价交叉路口安全性的指标,以提供交通工程师评估路口安全性的依据.     

基于车流冲突线的无信号交叉口风险分析

为更客观、系统地分析无信号交叉口的安全性能,提出“车流冲突线”概念.通过分析首部车冲突概率、碰撞后严重程度比和冲突向后传递长度,构建无信号交叉口安全风险评估模型.研究表明：基于临界冲突距离值构建的首部车冲突概率模型,考虑两车速度、角度、加速度和反应时间,更接近交通冲突的真实过程;借助物理碰撞学原理可确定 3种冲突型态碰撞严重程度的权重关系,即,交叉∶合流∶分流为 12.705∶1.000∶1.000;利用数学期望知识建立的交叉口当量期望车流冲突量模型,综合考虑冲突发生的潜在机率、交通量大小、车辆位置等因素,可更真实描述实际车流冲突行为.     

基于车流冲突线的无信号交叉口风险分析

为更客观、系统地分析无信号交叉口的安全性能,提出“车流冲突线”概念.通过分析首部车冲突概率、碰撞后严重程度比和冲突向后传递长度,构建无信号交叉口安全风险评估模型.研究表明：基于临界冲突距离值构建的首部车冲突概率模型,考虑两车速度、角度、加速度和反应时间,更接近交通冲突的真实过程;借助物理碰撞学原理可确定 3种冲突型态碰撞严重程度的权重关系,即,交叉∶合流∶分流为 12.705∶1.000∶1.000;利用数学期望知识建立的交叉口当量期望车流冲突量模型,综合考虑冲突发生的潜在机率、交通量大小、车辆位置等因素,可更真实描述实际车流冲突行为.     

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为了量化道路交叉口机动车与行人的交通冲突,阐述了机动车与行人发生交通冲突的条件,选取机动车车头时距分布函数、行人穿越机动车临界间隙及行人占用冲突区域时长作为影响冲突概率的3个关键参数;应用摄影测量原理建立了行人数量与行人占用冲突区域时长的函数关系;比较了一定数量行人条件下,行人穿越机动车临界间隙与行人占用冲突区域时长的大小;分析了多排行人同时占用冲突区域的情形;建立了不同构型分布的行人与机动车交通冲突概率模型. 通过具体实例求得了二者冲突概率的具体数值. 结果表明,随着行人流量的增加,冲突概率呈上升的趋势,符合交通流运行的实际状态.     

基于车流当量期望冲突量无信号交叉口安全风险分析研究

在分析交通冲突特性的基础上,考虑交叉、合流与分流冲突发生的潜在概率、交通流量及车辆位置等因素,以期望值的观点,建立了各冲突类型的期望冲突量模型;由于不同类型的交通冲突对路口潜在威胁及严重性也不同,在分析各冲突类型易肇事的概率和肇事后严重程度的基础上,给出了3种冲突类型不同的权重值;并在期望冲突量和权重值辆指标的基础上,构建无信号交叉口车流当量期望冲突量,以一无信号交叉口为例,验证其实用性.     

基于交通冲突的交叉口行人过街安全性分析

借鉴交通冲突分析方法,对影响行人过街安全的交通冲突进行分析。提出基于过街交通冲突率的交叉口行人过街安全可靠度计算方法,结合实例实现交叉口行人过街安全可靠度定量分析,并提出改善措施。