隧道与互通出口小净距路段换道可靠性研究

为分析高速公路隧道与互通出口小净距路段在不同交通流状况下的车辆驶出概率,提出了基于交通仿真的安全换道概率模型。首先,采用VISSIM标定仿真模型并进行正交试验,获取小净距路段在不同净距长度、交通量、驶出比例、大型车比例下的交通数据,在此基础上确定瞬时交通流密度及相应车流平均速度的计算方法,构建相应的分布模型,通过K均值聚类算法研究不同速度下的瞬时交通流密度大小和出现概率;同时引入可靠度方法并利用微分法来构建车辆安全换道概率模型,综合考虑车速、车流密度、目标车道临界可插入间隙等因素的不确定性,应用蒙特卡罗仿真法搭建求解概率模型的算法,并通过MATLAB对模型进行求解;针对分流车初始位置的不同,分别得到了不同交通量、大型车比例、净距长度下的换道驶出成功率,进而研究不同交通流状况组合下的净距长度。结果表明：交通量、大型车比例、净距长度对净距路段内侧车道车辆换道驶出成功率有显著性影响,研究结果可为规范的进一步完善提供参考。     

基于平均车头时距的城市道路PCE算法

为得到一种反映交通流运行情况,适用于各种交通流状态的车辆换算系数(PCE)计算方法,结合车头时距特性分析结论,基于等效车头时距原理,对车头时距法进行改进.通过分析车头时距数据发现,小型车与大型车跟车状态数量差距较大,路段总流量平均车头时距不能体现路段中与大型车有关车辆的平均车头时距,应分跟车状态统计平均车头时距;同一路段不同交通流状态下,同一跟车状态数量相差较大,应分交通流状态分析路段PC E值.因此,用跟车状态平均车头时距代替路段总流量平均车头时距,对车头时距法进行改进.与经典的容量法对比,所提方法在各交通流状态下计算得出的PC E值与容量法计算得出的PC E值差距最大为6.40%,最小为1.57%,证明所提方法适用于各种交通状态.分析PC E影响因素发现,PC E值与大型车比例呈U型曲线关系;公交专用道路段的PC E值在各个时段均高于未设置公交专用道路段相应时段的PC E值.      

非港湾式公交停车对道路交通流的影响分析

公交车进出站点不仅影响本身,也给其他车辆运行带来很大干扰。文章首先比较全面地分析非港湾式公交停车影响下道路交通流特征,然后借助于EXCEL软件,构建关于公交停车频率、公交停车时间、最大公交停车长度及其存在时间、道路流量的车速和车头时距多元线性模型,并进行了严格的数学检验。该研究为合理分析路段交通流状况、正确计算区间行驶车速与车头时距提供了依据。     

双向四车道高速公路超车道封闭施工作业区交通运行特性研究

为了给高速公路施工作业区的交通组织与管控提供一定的理论依据，针对四车道高速公路超车道封闭施工作业区的车头时距分布特性、车辆换道特性、车速分布特性、道路通行能力等交通运行特性开展研究工作。标定了描述车头时距分布的Erlan模型，拟合出了警告区、上游过渡区车辆换道比例曲线，得到了施工作业区各区段的速度分布曲线，确定出了上游过渡区、警告区、施工作业区段等主要区段的道路通行能力。研究结果表明：车辆换道位置集中分布在警告区末端，且仍有少部分车辆在上游过渡区内不安全换道；各区段的车速变化与作业区的交通控制条件大体相当，但减速过程没有及时均匀地出现在合理减速区域上；从上游正常路段至警告区再至施工作业区段道路通行能力逐渐降低，交通瓶颈的施工作业区段(只有一条可通车的车道)道路通行能力只有1 526 pcu/(h·ln)。     

不连续路面标线对跟车间距调节行为的影响机理

为了解析不连续路面标线对跟车间距调节行为的影响机理，深入挖掘了不连续路面标线的视觉信息特征，提出单色路面标线（2，3，4 m黄色标线铺设周期长度，即Y-2 m，Y-3 m，Y-4 m）和双色路面标线[1根黄色标线连接1根红色标线（1Y+1R）、2根黄色标线连接2根红色标线（2Y+2R）、3根黄色标线连接3根红色标线（3Y+3R）]2种不连续路面标线的设计形式，并将该设计具体呈现于实际的高速公路路面上。通过摄像法间接采集了车辆连续通过6个观测断面的跟车行驶车头时距、车头间距和行车速度特征数据。此6个观测断面依车流行进方向两两之间间隔100 m均匀设置，构成500 m的试验区域，其中观测断面1和6分别代表起始和终止断面，观测断面2~5之间为路面标线铺设区域。研究结果表明：从总体来看，铺设不连续路面标线后，试验路段跟车车距（车头时距、车头间距）相较于铺设前有显著的增大，而行车速度有显著的减小，其中1Y+1R方案下的车距增大和速度减小幅度均最大，分别为0.61 s，3.6 m和5.1 km·h^-1；从观测断面来看，铺设不连续路面标线后，跟车车距和行车速度随着车辆在试验区域内行进，分别呈现出一致的增大和减小的趋势，且通过对比观测断面1和5发现，1Y+1R方案下跟车车距和行车速度的断面变化幅度最大，分别为0.62 s，5.7 m和5.3 km·h^-1；相同铺设周期条件下，双色路面标线可以产生更为显著的跟车车距调节效果。基于以上研究结果，从驾驶人距离感知、速度感知和颜色变化3个层面，深入剖析了“不连续效应”和边缘率对跟车间距调节行为的影响机理，并讨论了距离感知和速度感知对跟车行为的协同作用过程。研究结果可为视觉干预措施的进一步完善、优化提供理论支撑，并为探索低成本的交通事故预防措施提供新的应用实例。     

基于高速公路通行能力分析的车辆折算系数理论与算法

以通行能力分析为基础,通过对车辆折算系数理论的分析,提出车辆折算系数的准确概念,即在特定的道路条件以及交通组成条件下,所有非标准车相当于标准车对交通流流量影响的当量值。在此定义的基础上,确定车头时距的SVE算法。最后,通过计算广佛高速公路的数据,给出微型车和大中型车在高速公路平直路段、通常交通条件下的SVE推荐值。     

车辆折算系数的分类及算法

提出了标准车的选择原则:车长等于约定的长度;当交通流密度很小时,以道路设计速度行驶;驾驶员遵守交通规则。定义了微观车辆折算系数:交通流全部由标准车组成时的流量与交通流全部由某种车组成时的流量之比。定义了聚类车辆折算系数:组成该类车型的所有自然车的微观折算系数与组成比例的乘积之和。定义了宏观车辆折算系数:组成混合交通流的所有自然车的微观折算系数与组成比例的乘积之和。计算了这三种车辆折算系数。     

普通公路车头时距分布特征研究

在对典型一级和二级公路车头时距、车速、车型等调查获得基础数据及车型分类的基础上,将车辆按照小型车-小型车、小型车-大型车、大型车-小型车、大型车-大型车4种行驶模式进行组合,研究了不同行驶模式下车头时距的分布特征、车速差与车头时距的关系特征。结果表明,不同车型组合下车头时距的分布具有不同特征。     

高速公路合流区车辆换算系数研究

车辆换算系数是道路通行能力研究的重要组成部分,合流区内的车辆运行特性与基本路段有着显著差异,其车辆换算系数也应和基本路段有所差异。通过对实测交通流数据的处理分析,以车辆瞬时占用道路时间和车身长度为指标进行聚类,将高速公路合流区车型划分为4种,进一步计算了4种车型之间所形成的16种车头时距,并以车头时距为基础推导了车辆换算系数的计算模型,根据实测数据计算得出了高速公路合流区各车型车辆换算系数。采用饱和车头时距法和流量车速法分别对得到的车辆换算系数进行了验证,结果表明,计算的车辆换算系数具有一定的实用性。     

大型车对道路通行能力影响分析

大型车占混合交通流较大比重时,现有车辆换算系数和大型车对通行能力的影响系数不能适用。本研究对大型车为主的城市道路通行能力进行了探讨,利用跟车模型,对纯小客车车流和纯大型车车流通行能力进行分析。结果表明,对于主干路以下级别城市道路,大型车换算系数规范所取的2～3偏大;根据行车速度,按纯小客车车流和纯大型车车流的通行能力比值来选取大型车换算系数更加合理;当大型车比例大于0．7时,可以用相应的的混合流量通行能力来代表。     

基于自然轨迹考虑车型的多车道公路交通指标分析

分析了HighD和NGSIM两个开放的自然驾驶数据集中交通流参数(如速度和流量)与安全指标(如车头空距(DHW)、车头时距(THW)和碰撞时间(TTC))的异同.首先针对两个数据集分析了交通状态、不同车道和车辆类型等参数对交通流参数的影响.然后,针对车辆跟驰情况,研究了基于不同车道和不同车型的安全指标分布,探讨了安全指...     

不等长边缘率标线对跟车车速和车头时距的影响

通过在高速公路上进行路上试验,研究不等长边缘率标线对跟车速度和车头时距的影响。试验结果显示:不等长边缘率标线对跟车速度影响显著,标线长度差越大则速度减小幅度越大;对跟车车头时距影响显著,标线长度差越大则车头时距增大幅度越大。驾驶员速度感知,以及距离感知可能因铺设边缘率标线后出现变化,进而导致速度与车头时距的改变。通过铺设不等长边缘率标线,可以增大跟车驾驶人的自身感知速度,并实现主动降速,进而增大跟车车头时距,提高行车安全性。     

冰雪条件下乌鲁木齐平面信控交叉口交通流特征研究

针对冰雪天气对道路平面信号控制交叉口交通的影响,以乌鲁木齐市西虹西路与南昌南路信号控制交叉口为例,调查不同天气条件下交叉口机动车交通流特性,研究冰雪路面下道路交叉口的机动车速度、车头时距及延误状况;分析了冰雪条件下机动车在平面信号交叉口时的交通流特征,并与正常天气下的状况进行对比,结果表明冰雪条件下机动车速度降低约30％,车头时距增加10％～20％,停驶延误增加4～8 s,引道延误增加2～5 s.     

考虑频繁换道倾向的交通流元胞自动机模型

为揭示频繁换道对交通流的影响,构建一种考虑频繁换道倾向的元胞自动机模型。对NGSIM车辆轨迹数据进行提取、统计分析,研究车辆速度、车头间距对车辆换道倾向的影响;改进换道概率函数刻画上述影响,并定义驾驶行为倾向函数表征频繁换道对目标车道紧邻后车的影响,构建考虑频繁换道倾向的双车道元胞自动机STCA-FLC模型。结果表明:STCA-FLC模型较STCA模型在车流密度小于13辆/km时,车辆平均速度、流量最大分别提高约6.67%、3.02%;在车流密度大于13辆/km时,车辆平均速度、流量最大分别降低约9.48%、14.91%。     

大型车比例对城市快速路通行能力的影响研究

大型车辆的影响是混合交通流通行能力计算时无法回避的问题。传统基于大车修正系数的方法虽简单,但取值多参考国外,合理性值得研究;而基于混合交通流车头时距的模型虽考虑全面,但过多的参数影响了实际可操作性。以快速路感应线圈数据为基础,采用实测数据分析和理论推导相结合的方法探索大型车比例和快速路通行能力之间的定量关系。研究指出,随着大型车比例的增加(不超过30%时),未经车型换算的快速路单车道通行能力下降规律符合特定二次函数。     

基于高速公路通行能力分析的车辆折算系数理论与算法

本文以通行力分析为基础，通过对车辆折算系数理论的分析，提出了车辆折算系数的准确概念，即在特定的道路等级，坡度，坡长以及交通组成条件下，所有非标准车相当于标准车对交通流流量影响的当量值。在此定义的基础上，确定了车头时距的ＳＶＥ算法。最后，通过计算广佛高速公路的数据，给出了微型车和大中型车在高速公路平直路段的ＳＶＥ推荐值。附有１张表，１幅图。     

互通立交入口匝道大型车加速车道长度研究

加速车道长度设计是否合理对车辆运行安全至关重要。为提高互通立交入口匝道加速车道长度设计的合理性及车辆运行的安全性,通过分析合流影响区车辆交通特性,基于修正的二阶爱尔朗车头时距分布模型,建立大型车在不同坡度（-2%≤i≤2%）、不同比功率（8~12 kW/t）下的加速车道长度计算模型,重点研究大型车在不同坡度、不同比功率下的加速车道长度。研究发现：坡度、比功率与加速车道长度均成正比。该研究可以为针对大型车的高速公路互通立交加速车道长度相关规范的修订提供参考。     

基于改进PFV策略的双车道连续元胞自动机模型

根据道路实际情况,提出考虑多车信息的改进PFV策略,并进行参数标定;将跟驰策略和换道规则相结合,建立双车道连续元胞自动机模型,采用周期边界式条件进行模型仿真,比较不同密度下双车道交通流变化情况和车辆换道行为,通过仿真结果的时空图显示车辆换道造成的系统速度延迟,通过比较双车道系统的交通流密度-交通流量、交通流密度-行驶速...     

基于Matlab的公路养护作业区长度优化方法研究

公路养护工作是维持道路正常运行的基本保证,设置养护作业区往往需要封闭部分车道,这常会给道路上的交通流带来不利影响,对养护作业长度进行优化设计可以减少这些负面影响。在考虑道路交通流量的时间变化特性基础上建立了养护作业费用模型,利用Matlab工具初步实现了在道路交通流随时间变化情况下的作业区长度优化计算,并给出了具体算例。     

相邻车道车辆并道预测与跟车控制改进的研究

为在自适应跟车控制中,预测相邻车道车辆的并道行为,提前调整自车速度控制策略,以提高自车的乘坐舒适性和安全性,通过采集和分析实际道路上自车与周围车辆的运动状态信息,建立相邻车道车辆并道行为预测模型,并在此基础上对现有期望间距跟车模型进行改进。仿真结果表明:自车车速vM、自车与前车的车头时距t1、自车与前车的相对速度vML和自车与相邻车道车辆的相对速度vMF可作为预测并道行为的表征参数;所建立的预测模型可提前2s预测并道行为的类型,对两种并道行为预测的准确率分别达到88%和90%;改进的期望间距模型使跟车过程更加平稳,可提高车辆的舒适性与安全性。