基于交通冲突的客货分离式高速公路互通立交合流间距研究

为了合理确定客货分离式高速公路互通立交匝道合流间距,以交通冲突理论为基础,借助VISSIM仿真平台,依托某客货分离式高速公路改扩建互通立交项目,通过实地调研交通量及交通组成,定义了客货分离式互通立交方向合流段、客货合流段,建立了客货分离式高速公路互通立交仿真模型,以不同条件下平均交通冲突率、平均排队长度、平均停车次数为量化指标,得到了客货分离式互通立交客货合流段(不宜小于130m)、方向合流段(不宜小于120m)的合理间距,为客货分离式高速公路互通立交改造提供技术参考。     

A型喇叭口立交左转半直连匝道的事故形成机制研究

喇叭口型互通立交是高速公路最常用的立交样式,事故调查数据表明一些A型喇叭口左转半直连匝道的事故率显著高于平均水平,汽车频繁撞击位于曲线内侧的中间分隔带护栏.为揭示此类事故的形成机制,建立了A型喇叭口互通立交的三维数字模型,运用"人-车-路"闭环仿真的方法模拟了车辆在立交匝道上的行驶过程,从仿真结果中提取汽车运动学响应和汽车操纵量,确定了安全通过事故匝道的转向需求;然后结合实车驾驶过程中的前方道路环境的视觉影像以及基于道路轮廓的曲率估计,得到了事故的发生机制:从卵形线的小圆驶向大圆时,卵形线的中插回旋线以及前方的大圆在视觉上会误导驾驶人高估道路曲率,导致驾驶人采取了维持转向盘不动或者转向回调量不足的错误操作,使行驶轨迹朝曲线内侧偏离了行车道,进而与中间分隔带护栏发生碰撞.最后,根据事故的发生机制提出了靶向性的安全改善对策,研究成果为降低喇叭口互通立交事故率、改善运营安全水平提供了理论依据和技术支持.      

VISSIM仿真技术在道路施工期交通组织中的应用——以广深高速新塘立交段改扩建工程为例

研究基于VISSIM交通仿真软件,搭建广深高速新塘立交段现状交通运行模型,标定模型中各阶段涉及到的车辆-驾驶行为参数。在此基础上,对施工期间交通组织方案进行仿真测试,并根据测试结果对施工期间交通组织方案提出改善建议,最后通过仿真模型,验证改善措施对施工组织期间对车辆通行效率的有效性。研究通过仿真软件定量评价和直观展示广深高速公路新塘互通立交改造期间的交通运行情况,为新塘立交施工期间"保畅"提供理论支持。     

考虑驾驶行为稳定性与交通流状态稳定性的路标效用评价模型

高速公路互通立交区域由于交通流相互交织、车辆加减速换道等原因,驾驶人需要付出更多的注意力以及操控力,操作难度较大,该区域交通标志的设置位置和形式对于交通安全至关重要;我国以往针对互通立交区指路标志的效用评价往往采用定性化主观评价方法,无法全面反映指路标志对于互通立交区域车辆驾驶人驾驶行为与交通流的综合影响。基于驾驶模拟实验,构建综合驾驶人微观驾驶行为评价指标、交通流宏观评价指标的互通立交区指路标志效用评价模型,提出了评价模型的基本形式。并对基本形式进行了目标分解。在驾驶人微观驾驶行为评价指标方面,选取了反应时间、心率变异率作为具体评价指标,分别给出了计算公式,以及各自影响权重;在交通流宏观评价指标方面,选取了速度变化率、车道保持能力作为具体评价指标,同样的,分别给出了计算公式,以及各自影响权重。在结合实际情况确定各目标函数评价指标的相关约束条件基础上,提出了基于遗传算法的互通立交区指路标志效用定量化评价方法,并选取某高速公路客货分离车道车流交织区的标志布设方案,开展驾驶模拟实验,应用本模型对两组设计方案的标志诱导效果进行评价。     

基于车辆加速度数据的互通立交匝道驾驶风险分析

为明确互通立交匝道的运行特性和驾驶风险,在重庆市南山立交和江南立交开展了超过30位被试者的小客车实车驾驶试验,通过Speedbox和Mobileye等车载高精度仪器采集了小客车在4条迂回式匝道上的连续运行数据,包括行驶速度、横向加速度、纵向加速度等,明确了迂回式匝道的车辆运行状态,然后运用表征横、纵向加速度关系的G-G...     

非对称型枢纽立交设计要点分析

枢纽互通立交是进行高速公路之间交通转换的重要节点,对于车道数不同、交通量相差较大的两条高速公路之间的互通立交,其匝道形式、线形布局和交通组织也较为复杂。结合工程实例,探讨非对称型枢纽立交变速车道的设计要点,尤其是当匝道交通量较大且主线发生车道数变化时,基于车道数平衡的原则,如何进行立交加减速车道的设计要点。     

无信号控制交叉口老年驾驶人转向行为图谱研究

考虑到老年驾驶人存在的视觉弱化、反应能力下降等问题,有必要分析其转向行为特征。基于此,本文分析了在无信号控制交叉口情景下老年驾驶人的转向行为特征,并绘制图谱描述行为特征的时序变化。基于无信号控制交叉口的现实场景调查,搭建了具备常见冲突类型的虚拟仿真驾驶场景（包含6个无信号控制交叉口）,招募符合要求的老年驾驶人与中青年驾驶人进行驾驶模拟实验,分别采集车辆行驶数据（驾驶模拟器）、眼动数据和生理心理数据分析老年驾驶人与中青年驾驶人在不同转向场景下的行为特征差异,应用图谱理论构建驾驶人转向行为图谱描述老年驾驶人与中青年驾驶人的转向行为特征时序变化。实验结果表明:老年驾驶人的速度均值为20.4 km/h、注视持续时间均值为289.47 ms、扫视幅度均值为3.51°;中青年驾驶人的速度均值为35.79 km/h、注视持续时间均值为247.94 ms、扫视幅度均值为4.56°。老年驾驶人的心率变异性时域指标（SDNN和RMSSD）与频域指标（LF/HF和TP）的值更低,表明老年驾驶人在转向过程中更加紧张。图谱显示老年驾驶人的紧张持续时间更长,并在信息获取广度上弱于中青年驾驶人。结合图谱时空差异性指标发现,这2类驾驶人的驾驶行为在左转向场景下存在显著性差异,老年驾驶人驾驶操作的稳定性与安全性较低。      

设计阶段互通立交安全性评价中若干问题的探讨

互通立交区域内复杂的行车条件造成驾驶人更大的生理、心理负荷,带来了比正常路段更多的安全问题,互通立交安全性评价工作是道路安全评价的重要内容。文章通过分析立交间距、主线和匝道运行速度协调性、变速车道长度和视距等评价内容,对设计阶段互通立交安全性评价工作中易被忽视的问题提出了建议。     

高速公路互通式立交入口管理策略研究

高速公路互通式立交入口区是影响立交整体运行的关键点段,为了减轻入口合流区的拥挤、提高高速公路互通式立交的整体效率、提高车辆行驶的安全性,在交通需求增大到一定程度时,要采用一些交通管理控制措施。根据互通式立交匝道入口区域的特点,本文对高速公路网可靠性作用较大的互通立交匝道和主线的管理控制策略进行了研究。分析了入口合流区的几何和交通特性,对匝道和主线分别提出了不同管理控制策略,即:高速公路匝道入口控制策略和主线车道运行约束策略。     

互通立交匝道运行速度预测模型

匝道是互通立交的重要组成部分,基于运行速度的匝道设计理念是目前公路及互通立交一种新的设计思路。文中以互通立交匝道小型车辆的运行速度为主要研究目标,通过分析互通立交匝道运行速度的影响因素,制订了正交试验方案,运用车载高精度GPS设备,采集了北京市4座互通式立交共14条匝道车辆连续运行速度数据。按照车辆在互通立交匝道上的运行速度特性将匝道分为3段,即减速段、匀速段、加速段,构建互通立交匝道各个分段运行速度与影响因素之间的预测模型,并对预测模型进行了验证。     

基于数据包络分析的高速公路指路标志地名数研究

随着路网的复杂化，指路标志信息量过载导致交通事故发生的现象日益显著。为了全面、系统地确定高速公路互通区指路标志的合理地名数，为高速公路指路标志的设置提供相应的改进建议，基于数据包络分析（DEA）方法，从驾驶人角度选取了反映其对指路标志认知反应水平的代表性指标，构建了高速公路互通区指路标志地名数研究的宏观模型。使用眼动仪和脑电仪在相关场景中进行室内驾驶模拟试验，以获取被试在不同地名数指路标志场景下的眼动行为、脑电以及驾驶行为数据。利用模型进行数据分析，得到驾驶人在地名数为4，5，6，7，8，9六种场景下，对指路标志认知反应的综合效率均值分别为0.983，0.956，0.902，0.796，0.699和0.617，再针对不同的指标集，进行指标敏感性分析，获取驾驶人在6种场景下的综合效率指数。通过试验发现：随着地名数的增多，驾驶人对指路标志认知反应的综合效率均值呈现下降趋势，当信息量超过其认知阈值时，系统综合效率值会迅速下降；不同地名数指路标志场景下，导致驾驶人认知反应效率低的原因存在差异，在对指路标志版面设计时应有针对性地予以改进；不同驾驶人对指路标志认知反应效率存在差异，所对应的标志地名数合理阈值也存在轻微差异，但总体上从驾驶人认知反应的角度考虑，高速公路指路标志的地名数阈值为6个。该研究从驾驶人对指路标志认知反应的角度，使用DEA方法构建了全面、系统的指标体系对指路标志的地名数进行了探析，为中国高速公路互通区指路标志的版面设置提供了参考。     

多车道高速公路合流区端部车辆速度驾驶行为远场观测试验研究

为探究多车道高速公路互通立交合流区车辆速度驾驶行为特性,为合流区安全设计提供现实依据,文中选择沪宁多车道高速公路互通立交(群)作为远场观测试验实体工程,采用MC5600型气压管式车辆分型统计与测速系统采集现场数据及SPSS Statistics软件处理数据信息。试验表明,多车道高速公路合流区客车、货车速度与出现频率之间可采用正态分布曲线拟合。双车道匝道端部客车平均速度为60~70km/h,运行速度(v85)为80~90km/h;双车道匝道端部货车平均速度为60~65km/h,运行速度(v85)为65~75km/h;单车道匝道端部货车平均速度为50~60km/h,运行速度(v85)为60~70km/h。     

苜蓿叶分离式互通立交二次定向分流匝道合理长度研究

互通立交分离区出口匝道长度会对立交整体运行安全与效率产生重要影响。文中以山东济青(济南—青岛)高速公路涌泉分离式苜蓿叶形互通立交青岛出口方向二次定向分流匝道改造为例,选取交通量、匝道段长度、大车率、驾驶员组成作为变量,结合VISSIM仿真建模与SPSS统计软件对交通运行安全和交通效率进行单因素敏感性分析并构建优化交通因果模型,模拟试验结果表明匝道段长度延长204~227m使其总长达到825~848 m能有效适应再分流14%~21%外来车辆的变化。     

客货分离式互通立交收费站与客货分流点间距研究

客货分离式互通立交，不同车型车辆通过客车、货车匝道分别流入流出，匝道上存在方向、客货连续分合流点的特殊情况。为研究客货分离互通立交匝道收费站与方向分流点(L₁)、方向分流点与客货分流点(L₂)的合理间距，从交织段通行能力角度，对L₁段和L₂段的长度分别进行了研究。计算了匝道四级服务水平上下限条件下，不同交织比、交织长度下L₁段和L₂段的长度和对应的最大服务交通量，得出满足匝道四级服务水平时，不同情景对应L₁段和L₂段的合理长度。结合沈阳至山海关高速公路改扩建工程葫芦岛东互通立交设计实例，给出了针对于该互通立交交通量、交通组成、大型车混入率等参数对应的L₁段和L₂段长度建议值，为客货分离高速公路立交设计提供了参考。     

面向自动驾驶汽车测试的交通车辆交互过程建模

为满足自动驾驶汽车测试对场景真实度的要求,提出一种针对交通车辆交互关系的耦合特征建模方法。结合基于机理模型构建的虚拟数据和采集的真实场景数据建立交通车辆行为数据集;采用深度学习建立局部信息响应的交通车辆行为决策模型、跟驰模型和换道模型,结构相对简单的单体模型能提升场景模拟的可扩展性;针对自动驾驶汽车测试对模型鲁棒性要求高的问题,建立分布执行-集中对抗训练的架构进行交通车辆模型优化,提高模型对输入扰动的鲁棒性。构建交通车辆交互仿真环境对模型进行仿真,通过仿真数据与真实数据分布之间的对比和量化评价指标验证模型的有效性。     

城市快速路减速车道驾驶行为分析及其安全性研究

为了研究驾驶人在城市快速路匝道减速车道的驾驶行为及其风险特征,基于43名不同经验驾驶人的道路实验数据,提取了典型快速路出口减速车道共260 m的驾驶行为数据;采用统计方法分析了不同经验驾驶人的行车轨迹、进入减速车道的纵向位置、进入匝道时的车速、进入匝道时的横向位置,以及在典型断面上平均车速.通过分析数据发现,熟练驾驶人提前变道意识强于非熟练驾驶人,而这种提前变道行为对于尽早进入减速车道有正面作用;熟练驾驶人能更好地保持进入匝道时的横向位置,非熟练驾驶人则偏右;减速车道对熟练驾驶人和非熟练驾驶人的减速效果均不理想,非熟练驾驶人在减速车道上车速显著低于熟练驾驶人,但是所有驾驶人在出口匝道车速比限速值要高.研究结论可为城市快速路减速车道参数设计和交通安全管理提供理论基础.      

城市快速路菱形立交入口微观仿真模型的标定与验证

城市快速路菱形立交出入口是城市道路系统的重要节点,本文结合菱形立交入口的特点和微观交通方针的优点,论述了数据调查的原则、目的和内容,分析了城市快速路菱形立交入口的流量、车速等数据,根据调查获得的几何数据和交通流数据,采用VISSIM仿真软件,标定了几何条件、驾驶行为、车辆组成、期望车速等道路方面的关键参数。通过仿真结果与实测数据的对比分析对模型的有效性进行检验,仿真结果与实测数据间无显著差异,验证了仿真模型的有效性。     

广巴高速巴中东互通立交设计总结

通过对广元—巴中高速公路巴中东互通立交的设置条件、设计思路和具体设计过程进行分析和总结,提出山区收费互通立交的一些设计思路。在互通立交的设计中应根据场地条件和在满足交通功能的前提下,灵活选择和改变常规互通立交形式,对匝道线形进行综合布设,最终实现整个互通立交设置和场地条件的统一。     

考虑分心驾驶行为的高速公路合流区安全性评价方法

现有的公路项目安全性评价主要基于车辆运行速度的协调性,并未考虑交通状况和驾驶人可能出现的注意力不集中情况。考虑驾驶人分心驾驶和交通状况,提出一种高速公路合流区安全性评价方法：将驾驶行为、交通流及合流区几何设计等因素纳入到安全评价模型中,构建高速公路合流区的Vissim仿真模型,通过设置临时走神的持续时长和发生概率这两个参数实现对分心驾驶行为的模拟;采用灰色聚类方法综合评价高速公路合流区的交通安全性,构建入口匝道合流区的风险预测模型,并应用该模型预测依托工程高速公路入口匝道合流区的交通安全风险。研究发现入口匝道合流区的风险预测值符合多元线性回归,在相似的交通流状态下随着走神时间、走神概率的增加而单调递增。除了驾驶行为因素,交通量、主线与匝道运行速度差是影响合流区交通安全的另外两个主要因素。当高速公路主线交通量较大时,合理的限速可以降低合流区的风险水平。提出的考虑分心驾驶行为的安全性评价方法可快速、全面地评价合流区的风险水平,为制定合理的交通管制措施、改善公路合流区交通安全提供理论依据。     

高速公路改扩建分离式立交左入导改匝道控制方法

为解决两侧新建模式下高速公路枢纽互通改扩建期间形成的匝道左入导改点，存在的合流区车辆速度离散程度高、匝道车辆左入汇入主线风险隐患突出、S型切换车辆加速条件受限等问题，通过分析左入导改点车辆运行特征，提出了高速公路改扩建分离式立交左入导改匝道控制方法，包括入口匝道控制、速度引导、碰撞预警等主动交通控制策略，以确保在左入汇入合流区处匝道上车辆行驶速度与主线内侧车道上车辆接近，提升匝道左入汇入行车安全水平。甬台温高速公路改扩建工程(三门麻岙岭至临海青岭段)的吴岙枢纽互通实践效果表明，在枢纽互通改扩建期左入导改点实施主动交通控制，有利于保障行车秩序、降低合流区速度离散性、提升交通安全水平。