隧道出口至主线收费站最小净距研究

针对我国隧道出口至主线收费站净距研究成果较少的现状,在分析驾驶人驶出隧道洞口后的驾驶行为的基础上,分析了隧道出口至主线收费站最小净距的影响因素,包括隧道出口驾驶人的明适应、变道准备、车道变换等主要影响因素,并建立这些影响因素的距离计算模型。其中为研究车道变换所需的距离,建立了满足车辆行驶特征的等速偏移余弦曲线换道模型。最后对各影响因素的距离进行了定性的分析,提出了隧道出口至主线收费站最小净距的建议值。     

高速公路隧道出口与互通出口最小净距研究

针对高速隧道出口与互通出口净距过小时易在互通出口附近导致发生交通事故的问题,对高速公路隧道互通的最小净距进行了研究。在分析隧道互通出口净距影响因素的基础上,通过分析隧道出口与互通出口之间车辆行驶主要过程(包含明适应、车辆加速、标志判读、车辆换道过程),建立了高速公路隧道互通出口最小净距模型。对模型中基本路段和隧道出口的运行速度、明适应时间等关键参数进行了实测数据调查分析。根据互通不同出口方式和主线车道数,确定了不同车型的换道次数。采用双曲正切函数换道模型确定了换道所需距离。最后,在综合各种影响因素的基础上,提出了净距充裕和不足2种条件下的隧道互通出口最小净距的建议值。研究结果表明:高速公路隧道互通出口最小净距与路段和隧道出口的运行速度、主线的设计速度和车道数、出口形式等因素相关。     

城市道路非信号控制交叉与隧道净距的研究

在山区城市,非信号控制交叉和隧道作为城市道路的重要组成部分,其合理的净距将直接影响城市道路构造物的设置位置和城市道路交通运行质量。通过对城市道路平面交叉与隧道净距定义的界定,分别从驾驶员在隧道出口处"明适应"距离、驾驶员识认交通标志距离、车辆变道的行驶距离和安全驶入平面交叉的距离等方面,分析各种影响因素,对需求距离进行研究,建立城市道路非信号控制交叉与隧道合理净距的计算模型,并给出不同运行速度下城市道路非信号控制交叉与隧道合理净距的参考值。     

高速公路主线同侧连续入口最小间距研究

以高速公路互通式立交主线同侧连续合流形式为研究对象,通过对大小型车的加速特性进行分析,并基于可插入间隙理论,确定了不同匝道车道数车辆汇入主线的加速车道模型;然后通过分析驾驶员操作规律,考虑反应距离、决策距离、换道或减速距离3个方面的需求,建立了主线车辆与下游匝道汇入车辆间安全视距模型;最后确定以小型车为研究对象的加速车道长度值与换道模型确定的安全视距值之和,建立高速公路主线同侧连续入口最小间距计算模型,并提出了基于主线和匝道设计速度、入口匝道车道数的高速公路主线同侧连续入口最小间距指标值。研究成果是对我国有关规范和设计细则的完善和补充。     

高速公路弯道路段车辆紧急避撞安全换道模型

针对高速公路弯道路段安全换道问题,本文中基于侧向速度正态分布拟合方法,建立了考虑人-车-路相互作用的高速公路弯道路段车辆紧急避撞安全换道模型,并依据车辆安全避撞位置关系,提出了车辆弯道换道的安全性约束条件,获得了车辆制动换道方式下的车辆最小避撞安全距离。通过与传统模型和2自由度车辆动力学模型仿真对比,结果表明,该模型能较准确地描述车辆弯道路段换道运动轨迹和计算车辆避撞最小安全距离。车辆弯道避撞安全换道模型充分考虑了人、车、路之间的协同关系,为智能车辆与辅助驾驶的研究提供了参考。     

互通式立交与隧道出入口安全净距研究

针对高速公路的建设特点和现有互通式立交与隧道出入口之间净距过小的现状,在分析车辆运行轨迹的基础上,构建了互通式立交与隧道出入口之间的净距计算模型。通过分析明适应距离、读取标志距离、换道距离、安全距离等因素,提出了隧道出入口与互通式立交之间最小净距的推荐值与极限值。结合净距分析与工程实践经验,提出了小净距路段下隧道出入口与互通式立交之间的安全保障措施,并针对变异式互通工程实例做了BIM模型检验,以期为工程设计提供参考。     

基于换道模型的高速公路隧道出口与主线分流点最小净距研究

通过对现有净距计算方法的讨论,提出了隧道出口与主线分流点最小净距的定义,并探究净距的组成部分。通过分析主线分流的构造形式、车道数对净距的影响,并基于明适应、标志视认、驾驶人的判断、换道和确认距离对净距的影响,根据换道模型建立了最不利情况下隧道出口与主线分流点的最小净距计算模型,提出了推荐值,并利用VISSIM对模型的合理性进行验证。研究结果表明:随着设计速度和车道数的增加,隧道出口与主线分流点的最小净距均增大;设置大型车专用匝道对于减小隧道出口与主线分流点的最小净距作用不明显。     

高速公路改扩建项目隧道与互通立交净距研究

为保证浙江省G60杭金衢高速公路改扩建项目中"五里立交枢纽—樊村隧道"段设计成果满足运行安全要求,通过对4种常见的既有隧道改扩建方案进行分析,并建立计算模型对隧道出口至分流点的明适应距离、等待间隙距离、变道距离、确认距离4个阶段进行净距值计算分析,获得满足运行安全要求的最小净距值,得出采用方案4(在既有隧道两侧新建单洞隧道)能有效缩短安全净距的结论,同时提出适宜的交通优化措施以缩短净距进而提升交通运行安全。该研究结果对"隧道—互通"连接段高速公路改扩建项目有重要参考意义。     

基于虚拟现实的车辆换道最小安全距离研究

从换道需求和换道安全两个方面对换道行为进行了分析,结合阅读文献给出了常用的分析模型。在此基础上,以换道车辆为目标,运用车辆运动学理论,对车辆换道过程中目标车辆与周围车辆的安全距离进行了分析,给出了多车道、多车辆情况下相应的换道最小安全距离模型。为使换道时各车辆间的位置关系以及运动安全状态有效、直观的表现出来,利用虚拟现实建模语言VRML和Matlab/Simulink建立了联合动态仿真模型,对给出的最小安全距离模型进行了实验验证。实验结果显示,给出的换道最小安全距离模型能够有效的实施安全换道决策,避免碰撞发生。     

单象限化平面交叉的交叉结点间距研究

从单象限平面交叉独特的交通组织方式出发,在分析了各方向的左转车辆绕行特征之后,结合我国城市道路交通的实际情况,首先根据功能将单象限化平面交叉结点间距分为进出口物理段、上游区段和下游区段三大部分,建立一个基于行车安全的结点最小间距计算模型;其中,进出口物理段由原主平面交叉口的几何构造决定,下游区段由驾驶员反应距离和制动距离组成,上游区段分为换道横移段、减速段或排队等候段。根据交叉口的几何设计条件计算进口和出口物理段的长度;根据汽车加减速理论来计算驾驶员的反应距离以及汽车制动距离;根据汽车的横移速率来计算车辆换道横移段的长度;根据交通流理论与信号控制理论来计算汽车的排队长度。最后在不同设计速度下对以上计算所得的各部分长度分别进行累加,给出了单象限化平面交叉结点最小间距的建议值,结果表明,设计速度对结点间距的影响较大。     

危险驾驶环境下高速公路施工区交通冲突研究

为保障高速公路不停车施工作业区的服务水平和通行安全,基于交通冲突技术对施工作业区车辆行驶状态进行分析。分别通过驾驶员状态、车辆行驶速度、车辆加速度状况对分心驾驶、超速驾驶和鲁莽驾驶进行分析,并运用监督分类模型进行鲁莽驾驶识别,分析3种危险驾驶行为的交通冲突状况,运用距离碰撞时间模型获取施工作业区追尾冲突和换道冲突严重程度。结果表明,有监督分类算法中急变速召回率、急变道召回率和算法准确率均可达到90%;施工作业区追尾冲突的一般和严重阈值分别为3.7 s、2.1 s,换道冲突的一般和严重阈值分别为4.9 s、2.7 s。     

隧道出口与高速公路主线收费站净距研究

高速公路主线收费站和隧道作为山区高速路网的重要组成部分,其净距的合理性影响着山区高速路网的通行能力和安全。在对隧道出口与高速公路主线收费站净距界定的基础上,分别从驾驶员在隧道出口处"明适应"距离、识认交通标志距离、车辆减速制动距离、判别排队车道距离等方面,分析各种制约因素,对其净距进行研究分析,建立了隧道出口与主线收费站净距的计算模型,并提出隧道不同运行速度下与主线收费站最小净距的推荐值,为同类工程设计提供理论数据。     

主线收费站与信号控制交叉口的净距研究

文章基于对主线收费站与信号控制交叉口净距的界定,结合对该净距的需求分析,从交通标志的设置距离、车辆变道过程中不同阶段的行驶距离、信号控制交叉口的安全视距3个方面进行分析研究,建立主线收费站与信号控制交叉口净距的计算模型。结合道路的多种交通状况,确定模型参数,最后得出不同道路速度下的主线收费站与信号控制交叉口净距的参考值。     

基于合流视距的公路主线入口路段竖曲线最小半径研究

针对目前关于入口路段主线竖曲线半径研究较少的现状,且在研究过程中不注重区分入、出口路段之间差别的问题,该文首先明确合流视距是入口路段主线竖曲线半径的主要影响因素,以合流视距为控制条件对入口路段的竖曲线半径展开研究。通过分析入口路段主线车辆的交通行为特征,结合驾驶员心、生理特点建立主线入口路段安全合流视距计算模型。视距模型中考虑了反应距离、车辆换道距离、减速距离3项指标,并以变道和减速行驶二者中的较小值作为控制依据计算满足减速需要的合流视距推荐值。分别考虑主线凸形竖曲线和凹形竖曲线两种不同的情况,分析凸形竖曲线变坡点顶部,以及凹形竖曲线夜间车前灯射距及主线上方跨线构造物对驾驶员视线的遮挡。根据立面几何关系分别建立满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线半径计算模型。将合流视距推荐值代入竖曲线半径计算模型中,得到满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线最小半径推荐值。结果表明：入口路段的要求低于出口路段,通过识别视距计算得到的竖曲线半径推荐值低于现行规范值。     

基于元胞自动机的破损路面车辆换道仿真

针对路面破损条件下,驾驶员为获得更高行驶效益而进行车道变换的现象,以元胞自动机Na Sch模型为基础,引入慢启动规则和换道规则,建立路面破损条件下双车道车辆微观换道模型。以换道需求、车道选择、间隙检测和换道执行4个过程确立仿真流程,对不同路面破损条件下的驾驶员特性、交通流特性和车辆换道特性进行仿真分析。从车辆运行角度对路面破损等级进行划分,依据效用理论计算车辆在不同车道上的行驶效益,建立车辆车道选择模型,并定义换道系数,分析单块路面破损对车辆换道行为的影响。基于驾驶员的行为差异,在仿真过程中将驾驶员分为冒险型、机敏型、谨慎型和迟缓型4类,通过设置仿真参数,对不同类型驾驶员在路面破损条件下的行为特性进行分析。结果表明:换道系数随路面破损等级的增加而不断增大,破损等级越高,车辆在破损路段行驶的效益越低,进一步增大驾驶员进行车道变换的概率,能够很好地模拟路面破损对车辆换道行为产生的影响。冒险型驾驶员在中密度区的换道率最高,随着路面破损程度的增加,车辆换道率和行驶速度方差随之增大,说明破损路面会降低车辆行驶效益,加剧换道行为的产生,同时增加车辆行驶速度的波动性,对交通流正常运行产生一定干扰,不利于行车安全。     

基于驾驶行为的追尾避撞控制策略研究

本文中提出了一种通过制动或换道来实现的追尾避撞控制策略。首先通过模拟驾驶仪采集驾驶员避免追尾碰撞的换道时机、制动强度、最大加速度变化率和反应时间,构建了驾驶员制动避撞行为和换道避撞行为模型;然后建立基于制动安全距离、碰撞时间和换道安全距离的危险估计模型,实时计算行车发生追尾碰撞的危险等级并据此选取相应的主动避撞介入时机和方式;最后依据碰撞时间和结合前馈控制的线性状态反馈控制方法,分别建立制动避撞策略和换道避撞策略。Matlab仿真和实车试验验证结果表明,该避撞控制策略能通过自主换道或制动避免中低速跟车行驶时的追尾碰撞。     

基于驾驶行为的城市道路车辆主观换道模型研究

车辆换道行为因其运行环境复杂,所涉及的交通因素众多,容易引起交通冲突,从而降低道路交通系统的安全性.对车辆换道行为的动态特性及其对车流运行的影响机理进行建模与研究,对提高交通系统的运行效率有重要意义.基于城市道路车辆换道行为的特征,改进了元胞自动机模型细化车辆换道过程;考虑驾驶员特性、车辆类型的影响,采用模糊推理理论描述驾驶员的换道决策,进而建立了城市道路驾驶员主观换道模型.通过将实测交通流数据与仿真输出数据进行对比,验证模型的有效性.结果表明,所建立的模型输出结果与实测数据的误差较小,说明模型具有一定的有效性.     

自动换道系统最小安全距离研究

针对自动换道系统中最小安全距离模型的构建,分别提出了弯道工况下具有代表意义的最小安全距离模型和基于车辆极限运动关系的最小安全距离模型,建立相应模型进行分析,并以红旗H7轿车仿真模型为基础,对所提出的模型进行了对比,得出基于弯道的最小安全距离模型的潜在事故风险较极限运动关系模型高,但后者换道的次数明显少于前者,自动驾驶车辆行驶效率降低,可能导致用户对自动驾驶功能的体验较差。     

主线收费站与非信号控制交叉的净距研究

在我国有关的道路设计规范中,并没有对主线收费站和非信号控制交叉之间的净距进行规定,为了进一步研究这两者之间的净距,在分析设置交通标志、车辆变道和平面交叉口的安全视距等影响因素的基础上,结合与主线收费站连接的不同形式的交叉口,建立了主线收费站与非信号控制交叉净距的计算模型,并根据我国交通流的运行状况,合理地确定了模型中参数的取值,最后得出不同交叉口类型、不同运行速度下主线收费站与非信号控制交叉净距的建议值,研究成果对我国设置主线收费站与非信号控制交叉口之间的距离有一定的参考作用。     

基于车路协同的车辆换道Logistic模型研究

本文基于车路协同系统下的多车数据,提取车路协同中距离和速度指标,利用python进行参数估计,并验证了模型的可靠性,同时结合车辆换道过程中的目标车道上前车和后车的距离和速度信息进一步对换道需要满足的最小间距问题进行说明,提出在车路系统系统中嵌套车辆换道最小间距模块,结合车辆换道最小间距和Logistic模型可以减小车辆换道判断误差,为驾驶者提供更加准确的换道参考。