高速公路界壳理论及应用研究框架

运用界壳论,分析高速公路系统周界的界壳特征及界壳结构,构建高速公路界壳理论的研究框架,提出高速公路界壳论的基础理论研究主要包括:高速公路系统界壳结构分析及结构要素定义,高速公路界壳要素功能分析及功能参数描述方法,高速公路界壳行为剖析等内容。高速公路界壳理论应用研究主要包括:基于界壳论的入口匝道控制参量分析及控制模型,高速公路系统优化控制中界壳参数变化关系,高速公路系统总调控优化模型,高速公路界壁抵抗力与事件属性之间的关系,高速公路事件管理界壁抵抗力调控模型。最后,阐明研究中拟解决的关键问题及其技术路线。     

考虑交通状态影响的服务区凝聚层次聚类入区判别模型

为了精准掌握高速公路服务区入区车辆特征、提升服务区运营管理水平,基于高速公路ETC门架通行和收费数据,在分析服务区路段和邻近服务区路段车辆行程时间和速度分布特征基础上,考虑路段交通运行状态影响,提出了基于凝聚层次聚类的运行状态识别方法和服务区分车型入区判别模型。以G65包茂高速大观服务区为例,通过关联上、下游门架路段交通运行状态,明确了服务区路段车辆在4种不同运行状态下的速度概率分布特性,结合聚类给出了各个运行状态下车流密度和速度变化的入区判定条件,并利用服务区视频卡口数据进行验证分析。结果表明：判别误差主要分布在拥堵时段,全日客车和货车在考虑运行状态下的相对误差分别为1.5%、7.0%,与不考虑路段运行状态情况相比分别提高了2.9%、4.1%,验证了模型的有效性,为获取高速公路服务区入区车辆特征提供了一种新的思路。     

雾对高速公路运营危害性评价研究

应用沪渝高速公路重庆绕城段(G5001)和渝昆高速公路(G85)重庆段上的天气、交通检测设施采集到的信息以及重庆高速公路路网的雾天管理信息,分析了雾对高速公路交通的影响,并对高速公路路网雾区路段的雾灾害严重程度进行了评价。研究表明:不同能见度下雾使G85高速公路重庆段运行车速降低7%～61%,流量损失6%～95%,G5001运行车速降低4%～29%,流量损失24%～93%。综合考虑雾的出现频率和严重程度以及路段交通水平,采用主成分分析及聚类分法建立了高速公路雾灾害严重影响程度指数计算模型,提出雾灾害指数的分级标准。对重庆高速公路网146个管理单元的雾灾害指数进行了评价和分级,确定特别关键路段19个,关键路段24个,次关键路段49个。     

雾对高速公路运营危害性评价研究

应用沪渝高速公路重庆绕城段(G5001)和渝昆高速公路(G85)重庆段上的天气、交通检测设施采集到的信息以及重庆高速公路路网的雾天管理信息,分析了雾对高速公路交通的影响,并对高速公路路网雾区路段的雾灾害严重程度进行了评价。研究表明:不同能见度下雾使G85高速公路重庆段运行车速降低7%～61%,流量损失6%～95%,G5001运行车速降低4%～29%,流量损失24%～93%。综合考虑雾的出现频率和严重程度以及路段交通水平,采用主成分分析及聚类分法建立了高速公路雾灾害严重影响程度指数计算模型,提出雾灾害指数的分级标准。对重庆高速公路网146个管理单元的雾灾害指数进行了评价和分级,确定特别关键路段19个,关键路段24个,次关键路段49个。     

基于界壳理论的交通环境系统运行机理初探

从界定交通环境系统的界壳论域出发,分析交通环境系统的界壳支撑结构和界壳行为,定义界壳开放度、界壁抵抗力以及界门开关速度、界门交换率等描述交通环境系统界壳功能的参数。研究表明,界壳论在降低路网建设对交通环境系统破环程度、调控交通污染排放与环境自净化能力的协调运行等方面具有较好的应用前景。     

高速公路瓶颈区域可变限速控制方法

高速公路交通流处于高峰时,公路主线路段可能出现拥挤的瓶颈路段,导致车辆运行时间增加,路段运行效率降低等问题.本文从高速公路瓶颈区域路段交通流运行的时空特征出发,对现有的Papageorgiou模型进行扩展并考虑速度控制因素,使其适用于可变限速控制环境下的真实交通流运行状态,提出了适用于高速公路瓶颈区域的可变限速控制条件的改进模型,以控制周期内总通行量最大和车辆总行程时间最小为目标,建立高速公路主线可变限速控制优化模型.仿真结果表明,相对于固定限速控制,本文提出的可变限速控制方法可降低总行程时间7.45%,提高平均速度8.78%,表明该可变限速控制模型能在一定程度上缓解高速公路瓶颈区域的拥堵问题.     

厦门至成都公路贵州境毕节至生机(黔川界)段高速公路工程隧道监控、通信系统布置

将结合工程实例,详细探究高速公路隧道监控系统和通信系统的布置,保障高速公路正常运行。     

高速公路雾区多气候耦合段概率风险分析

高速公路雾区路段常伴随雨、冰、雪等复杂气候,综合考虑雾与雨、雪、冰等复杂因素耦合对高速公路事故风险评估具有重要意义. 引入“场”理论,构建高速公路雾区风险场模型,并基于模型对雾区多气候耦合路段的参数指标和道路风险进行分级研究. 首先,截取典型雾区路段进行栅格化分析,构建高速公路雾区风险场;然后引入PRA方法进行雾区风险场链式风险叠加分析,构建雾区风险场数值模型;最后以G5高速雅安至石棉段作为分析实例对模型进行验证,基于场理论给出了与当前国内气象预警分级相匹配的高速公路雾区耦合段风险分级指标,并将雾区路段的风险分级为四级,其中行车风险等级最高的为第1级．研究结果表明:场理论适用于多气候耦合的高速公路雾区段风险分析;高速公路雾区风险场是一种数量场和不稳定场,其不稳定性主要表现为雾区路段各气候参数的时变性;风险分级结果综合考虑了道路线形和环境特征以及基于时间变化的道路气候耦合特征,风险分级指标更符合基于时间动态变化的道路交通风险特性.      

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城市快速路基本路段作为城市快速路的重要组成部分,其服务水平的高低决定了整个城市交通系统运行的通畅性. 为更好的掌握快速路服务水平状态,分析了城市快速路基本路段交通运行特征,车辆构成特征和路段几何特征,建立城市快速路基本路段服务水平评价体系. 借助SPSS分析软件,采用主成分分析法对快速路基本路段服务水平进行计算. 以北京市莲花池西路为例进行实例评价,得到各基本路段各时段的服务水平综合得分,及全天平均服务水平聚类结果. 结果表明,本方法是对传统服务水平计算方法的补充与改善,且聚类分析使得对各基本路段服务水平的分类更明显.     

基于PCA的城市快速路基本路段服务水平评价

城市快速路基本路段作为城市快速路的重要组成部分,其服务水平的高低决定了整个城市交通系统运行的通畅性. 为更好的掌握快速路服务水平状态,分析了城市快速路基本路段交通运行特征,车辆构成特征和路段几何特征,建立城市快速路基本路段服务水平评价体系. 借助SPSS分析软件,采用主成分分析法对快速路基本路段服务水平进行计算. 以北京市莲花池西路为例进行实例评价,得到各基本路段各时段的服务水平综合得分,及全天平均服务水平聚类结果. 结果表明,本方法是对传统服务水平计算方法的补充与改善,且聚类分析使得对各基本路段服务水平的分类更明显.     

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为定量研究高速公路路面状态与交通安全的关系,分别选取路面状态指数（PCI）和路面抗滑性指标（SRI）作为路面状态的表征指标、速度标准差系数（Cv）作为交通流表征指标.在考虑交通量影响的情况下,仿真实际路段沿线车速标准差系数的变化情况,结合已有的路面检测数据,建立高速公路路面状态与交通安全的关系模型.高速公路路面状态的安全等级根据Cv累计频率曲线划分为三级,确定了各安全等级的Cv阈值,并以沪宁高速公路为例进行分析.结果表明,从交通流运行特征的角度分析路面状态与交通安全的关系是可行的,PCI和SRI与Cv的关系模型可准确判断高速公路路面状态的安全等级.     

道路拥堵概率估计方法及其在城市交通运行评价中的应用

首先提出能够统一描述不同交通负荷下路段内车流离散性进的出行时间指数 （TTI）概率分布模型,并建立该分布模型参数随路段速度变化的模型.进而给出一种新的 拥堵概率估计方法.其根据路段速度获得路段内车辆TTI 的概率分布参数,进而获得隐含 的车辆TTI 概率分布及路段处于不同拥堵状态的概率.应用于交通运行评价,解决了现有 方法评价结果受路段长度影响,以及微观评价波动性大的缺陷.给出的理论方法在交通运 行分析、仿真及控制领域具有广泛的应用前景.     

沪宁高速公路运行状态评价及通行能力提升策略

构建高速公路多指标评价体系,应用这套综合评价体系对沪宁高速公路的交通运行状态进行应用评估.结果表明,沪宁高速公路以及路段工作日的交通运行状态良好,节假日拥堵较为严重,最后,提出提升沪宁高速公路通行能力的相关策略.     

科华UPS智能集中监控助力哈绕城公路

哈绕城公路地处城郊，电网电压相对不稳，拥有一条长度为1700米的隧道路段。隧道内应急照明、通信、监控等关键设施全方位保障通行车辆的运营安全，而电力系统的正常运行是保障这些关键设备的重要前提。为此，哈绕城公路建设项目组经过多次分析、考察，最终选择了有着丰富应用经验的科华KELONG牌UPS。     

基于信息感知的高速公路事故路段限速方案及仿真

事故现场的存在改变了交通流状态,影响车辆的安全行驶,如果事故现场处置不合理,易诱发二次交通事故.根据车辆行驶特征以及驾驶员行为特性,将高速公路事故路段进行区域划分;参考驾驶员的动视力和视野范围,建立基于信息感知的高速公路事故路段限速逻辑模型.在仿真环境下,选取通行能力、最大排队长度、平均速度和速度样本标准偏差等评价参数,比对限速方案和不限速方案,结果表明:在各特征交通流量下,通行能力变化不大,限速方案下平均速度降低,最大排队长度和速度标准差也降低.     

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山区高速公路连续长大下坡路段受道路条件和不利气候条件影响,发生交通事故的可能性和严重程度均相对较高.本文以提升连续长大下坡路段交通安全水平为出发点,通过典型山区高速公路连续长大下坡路段实车试验,采集驾驶员生理指标数据,并以心率增长率作为表征驾驶员心理变化的指标,建立了驾驶员心率增长率与车辆驶离连续长大下坡路段起点的距离、车辆所在坡段的曲率和车辆运行速度的关系模型;提出了基于驾驶员心率指标的连续长大下坡路段路线安全性评价方法;建立了评价标准和评价流程.本文模型充分考虑了连续长大下坡路段道路环境和车辆行驶特征,可以为山区高速公路路线安全设计提供理论支撑.     

南京绕城公路快速路及沿线路网优化探讨

城市绕城公快速化后逐步出现了路段、节点交通拥堵的现象,以南京绕城公路走廊为例,采用问题目标"双导向"思路,从区域交通功能疏解、绕城公路主线、衔接部以及周边路网、交通管理等不同层面提出优化建议,以提升线形快速路走廊整体运行效率。     

高速公路改扩建项目桥涵设计的再认识

主要介绍沈阳绕城高速公路改扩建施工过程中出现的一些引起较大变更的设计问题,并结合工程实例分别给出了解决办法,可供类似改扩建工程参考.     

高速公路瓶颈区域可变限速阶梯控制方法

针对高流量条件下高速公路主线瓶颈路段交通流运行态势恶劣导致通行效率降低的问题,从高速公路瓶颈路段交通流时空特性出发,对元胞传输模型进行扩展,使其能够对瓶颈路段和可变限速条件下交通流运行情况进行描述;在此基础上,构建可变限速控制模型,并采用阶梯限速控制方法对主线交通流进行控制,防止限速路段车辆排队上溯影响上游匝道车辆的正常通行.算例仿真结果表明:本文提出的瓶颈区域可变限速阶梯控制方法能够有效缩短车辆行程时间,在可变限速条件下,与无控制和仅单路段主线控制相比,车均延误分别减少了13.78%和1.60%.      

基于车头时距模型的高速公路出口换道距离研究

高速公路出口的车辆换道行为是产生高速路行车安全问题的重要原因.为研究高速路出口车辆换道的平均距离,选取西安绕城高速未央立交八车道出口的路段拍摄视频,提取车速、车头时距等参数,拟合选取车头时距分布模型,结合间隙接受理论和概率分布模型,建立换道距离计算模型,结果表明:在单车道交通量为650 veh/h至900veh/h的情...