城市信号交叉口左转车流车头时距分布特征研究

针对长沙市典型信号交叉口芙蓉中路-人民中路,分别在饱和状态和复合状态下对高峰与非高峰两个时段左转车流的车头时距分布进行特性分析。交叉口实测数据验算表明,我国现行规范CJJ37和美国规范HCM2010等常用方法对左转车流饱和车头时距预测结果均偏大较多,采用4种传统的车头时距分布模型和SPSS中的9大基本曲线模型的拟合效果均不理想。采用分段函数分别建立了饱和状态和复合状态下的统一模型,通过调整模型中的标定系数和增长系数,即可分别得到高峰时段和非高峰时段的车头时距分布特征。实测数据检验分析表明:饱和状态和复合状态的车头时距分布都存在2.000～2.500 s内集中程度最高且超过27%,集中在1.500～2.500 s内超过50%的现象;非高峰时段车头时距分布集中程度低于高峰时段,且倾向于集中在较小的车头时距上;目前常用方法对车头时距平均值的预测误差通常都超过16%,文中模型误差则低于4%,与传统模型相比能较好地拟合车头时距的实际分布形态,拟合效果更为理想。     

车头时距混合分布模型

为描述车头时距分布特性,基于二分车头时距的基本思想,将行驶车辆状态分为跟驰状态和自由流状态,在分析其运行特征的基础上,建立了能同时描述这两类状态对应的车头时距分布特性的混合分布模型.应用实测数据,通过EM(expectation maximization)算法确定模型的相关参数,并结合参数取值分析了路段上、下游和不同车道内车辆行驶统计特征的差异性,最后,进行了实例验证.研究结果表明:混合分布模型在实验路段各处均可通过卡方检验;与负指数分布、爱尔朗分布和M3分布相比,混合分布模型对车头时距分布情况的拟合精度平均提高10%以上,且对快速路入口匝道通行能力的计算结果与实测值较为接近.     

基于信号交叉口车头时距分布的VISSIM仿真参数校核研究

为了提高微观交通仿真评价分析的精度和可信度,需要根据实际交通情况对微观交通模型 关键参数进行校核。校核分析了VISSIM 微观交通仿真模型中关键驾驶行为参数和车辆动力性能 等参数,选取信号交叉口车头时距作为仿真校核目标参数,提出了信号交叉口仿真参数校核流 程。通过实际调查重庆市多个信号交叉口,统计得到车头时距分布关系,对仿真校核流程进行了 实例验证。实例验证结果表明,经过参数校核后构建的仿真场景与实际交通运行状态相吻合,以 此进行仿真评价分析具有较高的可信度。     

车头时距分布模型研究

车头时距分布及其计算机模拟实现对于交通流模拟系统的仿真能力具有决定性的意义。本文讨论了常见的车头时距分布模型，并给出了模型参数估计方法，在此基础上对不同模型的选择问题进行了探讨。     

基于车头时距的城市多向交叉口小客车当量换算方法探讨

论述了一种关于城市道路交叉口小客车当量换算的方法.通过观测,发现车辆通过交叉口的瞬时速度非常接近,以此作为运用车头时距计算小客车当量的依据,并根据交叉口处不同车型的车头时距和对后继车辆的影响进行小客车当量换算,得出一种简单方便的计算方法,并通过实例计算予以验证.     

基于分类车头时距的城市道路大型车影响分析

为量化大型车对城市道路交通运行的影响,提出基于大量车牌识别(License Plate Recognition, LPR)数据研究路段、交叉口左转、交叉口直行这3类车头时距,分析大型车影响的方 法。首先,将LPR数据按采集位置划分,提出差异化数据预处理流程,得到用于考察不同车道条 件下4类过车组合的车头时距集合;然后,以高斯混合模型(Gaussian Mixed Model, GMM)、对数正 态混合模型及高斯/对数正态混合模型这3类共13个子模型分别对上述所有集合建模,以最大期 望算法求解参数;之后,以Kolmogorov-Smirnov检验排除不满足要求的模型,综合赤池信息准则 与最小描述长度准则对剩余模型择优;最后,基于最优模型参数定量评价大型车对不同类型车道 的影响。以某城市区域多个卡口与电子警察设备采集的大量LPR数据验证方法有效性。结果表 明：路段与交叉口、交叉口各功能车道的车头时距不符合同一分布,宜区分建模;3个密度分支的 GMM拟合各类车头时距集合均有最佳表现,其他模型在不同阶段体现出不适应性;各种车道条 件下,大型车对相关过车组合的车头时距均值及标准差均有不同程度的影响,且该影响按照路 段、交叉口左转、交叉口直行的顺序依次递减。拟合结果可供大型车影响评价借鉴。     

公交线路车头时距特征分析及运行状态研究

公交线路是个看似简单但机理复杂的交通系统,诸多随机因素造成其运行的 不稳定.线路系统的车头时距分布特征和运行状态规律受到公交车的车载容量、发车间隔 和乘客到达率的影响.本文改进了以往的公交线路车头时距模型,用以研究公交车的车载 容量、公交车的发车间隔和线路系统的乘客到达率三个因素对公交线路车头时距特征和 运行状态的影响机制,得出了线路系统的状态相图及其相互演变过程.状态包含：规则态、 过渡态、组对态及聚簇态.研究公交线路运行状态的划分及其演变规律,有利于更深刻地 认识公交线路系统运行状态.     

车头时距分布模型及其在山区双车道公路的应用

车头时距是交通流理论中的一个重要概念,是交通流的重要特性之一．国内外对车头时距的分布进行了大量的实地观测,并在概率统计的基础上建立了车头时距的分布模型．本文对各种车头时距分布模型在交通流理论中的应用进行了详细的阐述,并讨论了各种模型的适用范围．然后,对山区双车道公路实测的车头时距数据进行了拟合,得出了在小交通流量(小于500veh／h)时车头时距符合移位负指数分布;阻车时产生的交通流量(大于600veh／h)时车头时距符合对数正态分布,该结果能为进一步研究山区双车道公路通行能力奠定基础．     

CACC 车头时距与混合交通流稳定性的解析关系

研究协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control，CACC)车头时距对不同CACC比例下混合交通流稳定性的影响关系，进而为CACC车头时距设计提供参考. 应用优化速度模型(Optimal Velocity Model，OVM)作为手动车辆的跟驰模型，PATH真车实验标定的模型作为CACC车辆的跟驰模型. 基于传递函数理论，推导混合交通流稳定性判别条件，计算关于CACC比例与平衡态速度的混合交通流稳定域. 分析混合交通流在任意速度下稳定所需满足的临界CACC比例与CACC车头时距的解析关系，提出随CACC比例增加的可变 CACC车头时距设计策略，并通过数值仿真实验验证所提可变CACC车头时距策略的正确性. 研究结果表明：在所提可变CACC车头时距策略下，CACC车头时距随CACC比例增加而逐渐降低，避免取值较大影响混合交通流通行能力的提升；当CACC比例大于35%时，混合交通流在任意速度下稳定.研究结果可为大规模CACC真车实验的实施提供理论设计参考.     

信号交叉口专用多左转车道特性分析

针对北京市典型信号控制交叉口,调查高峰时段若干左转转角约为90°的专用多（双、三）左转及直行车道组的车头时距、周期流量、大型车比例等数据.通过对数据的分析处理,得出多左转车道和大型车车道使用特性及双、三左转车道不同车道位置饱和流率的差异性,具有一定的参考价值.     

信号交叉口车辆到达规律分析

信号交叉口是中断车流的重要结点,其车流到达规律的准确描述是交叉口信号控制设计的重要影响因素。信号交叉口车流的到达规律是随机且多样的,并服从一定的统计规律。本文对信号交叉口到达车流的到达时间间隔的统计分析进行拟合,发现信号交叉口车流的到达规律与其变异系数的平方存在耦合关联,并得出结论如下:对数正态分布的拟合范围为0.8874~0.9904,平均拟合度高达0.9489,拟合效果最佳;伽马分布的拟合度范围为0.5352~0.9449,平均的拟合度为0.8056,拟合效果次之;威布尔分布拟合度在0.1997~0.8991之间,总体波动较大,平均的拟合度为0.616;正态分布拟合范围为0.2585~0.6671,平均拟合度为0.6252;指数分布拟合度范围是0.0365~0.4077,平均拟合度是0.2317,拟合效果最差。     

信号交叉口集聚车辆的跟驰行为分析与建模

为了更好地模拟城市信号交叉口集聚车辆的跟驰行为,进而应用于城市信号交叉口信号配时和交通流理论研究,采用一种基于视频的交通流数据采集方法来采集信号交叉口的微观交通行为数据.运用灰色关联分析方法对采集到的微观交通数据进行分析,挖掘出其中的有用信息,从而寻求能够最大程度反映信号交叉口集聚车辆跟驰行为的影响变量.构建城市信号交叉口车辆集聚过程中的跟驰模型并进行参数标定、效果验证和比较分析.研究表明,新提出的跟驰模型能够很好地拟合信号交叉口集聚车辆的跟驰行为实测数据,其拟合性和稳定性优于重新标定后的扩展GM模型.     

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了解信号交叉口下游车辆的车头时距分布特征是进行城市道路控制、通行能力计算、交通安全分析等的基础.利用NC200、MC5600对信号交叉口下游不同断面不同车道的车头时距进行调查.采用χ2检验法对信号交叉口下游车辆的车头时距分布进行拟合,得到高峰时段和平峰时段的不同断面、不同车道车头时距分布.研究结果表明:随着高峰时段向平峰时段过渡,以及车辆由交叉口向下游移动,车道的车头时距在移位负指数分布和M3分布之间进行过渡.     

基于车辆轨迹的信号交叉口机非冲突判别

选取长沙市中心区4个典型信号交叉口,利用视频轨迹追踪软件,提取右转机动车与直行非机动车的冲突交通流轨迹数据.以减速、换道等避险行为与可能发生碰撞(距离碰撞点时间小于2 s)为依据,采集机非冲突样本;选择距离碰撞最大时间(MTTC)和冲突时间差(TDTC)作为评价指标,提出一种基于交通流运行轨迹的改进型TTC(Time ...     

信号交叉口智能网联车车队速度引导策略研究

为降低交叉口车辆油耗,提高交叉口通行效率,以智能网联车车队作为引导对象,提出固定引导时长的车队车速引导策略.考虑车队初始速度和车队内车辆数的随机性,采用蒙特卡洛仿真获取单车平均油耗和平均行程时间.通过构建路段综合出行费用,对固定引导距离和固定引导时长两种策略进行了比较.研究结果表明:固定引导距离策略中,引导距离为350 m时综合出行费用最低;固定引导时间策略中,引导时间为6 s时综合出行费用最低;两种最优方案相比,后者油耗比前者低16.3％,后者行程时间比前者低7.2％,路段综合出行费用后者比前者低了10.2％;固定引导时长的车队车速引导策略可有效减少交叉口的车辆延误和燃油消耗.     

车联网环境下信号交叉口车速控制策略

为了减轻城市道路上信号交叉口对交通流的阻断,针对车联网环境下个体车辆可 以与路侧设施及交叉口中心控制系统实时信息交互的特征,提出了信号交叉口车速控制策 略,在提高交叉口通行效率的基础上兼顾驾驶舒适性与环境友好性.为验证车速控制模型的有 效性,基于多智能体技术建立了车联网环境下信号交叉口车速控制仿真系统,以典型十字交 叉口为例,模拟对比分析了传统驾驶和车联网2 种环境下车辆通过交叉口的行程时间、燃料消 耗与污染物排放.结果表明,该速度控制策略下车辆通过交叉口的平均行程时间减少了约 60%,燃料消耗减少了约40%,污染物的排放也有显著减少.     

基于车辆轨迹重构的信号交叉口延误提取研究

通过信号交叉口设置的监控设施,获取停车线前f 辆车的相关信息,以其为分析数据源,重构车辆运行轨迹,提取信号交叉口的延误参数. 对于轨迹重构中车辆运行时减速、停车、启动,以及恢复正常行驶速度等关键时间点的确定方法为：借助前f 辆车的停车时间信息和车辆到达概率分布函数,确定后续车辆的停车时间;结合车辆减速过程满足的双曲正弦函数,确定经历排队车辆的减速时间点;以前f 辆车的启动时间为输入,借助饱和车头时距,计算车辆启动时间点;根据车辆加速满足的匀变加速过程,确定车辆恢复正常行驶速度的时间点. 最后,通过实际车辆轨迹数据验证了该方法的精度.     

信号交叉口驾驶员行为博弈分析

为了研究车辆通过信号交叉口时的驾驶员决策行为,从博弈角度出发,根据影响驾驶员决策行为的性格因素,以及不同策略之间的势因素,通过时间细化,建立基于重复博弈下影响驾驶员决策行为的效用函数。通过驾驶员在行进过程中的决策行为,分析驾驶员获得的效用,得到动态博弈中驾驶员的最优决策。同时通过实例验证模型的可行性。例证表明:第一,对于冲动型的驾驶员在决策初始时刻最可能选择减速策略;第二,温和型的驾驶员选择加速或减速策略;第三,谨慎型的驾驶员选择减速策略。     

宏观交通模型中信号交叉口延误函数研究

针对不同进口道形式对交叉口分类,利用杭州市信号交叉口的实际观测延误数据,以统计出的进口道饱和度和延误值为基础,通过对饱和度和延误值关系的分析拟合,得出适合杭州市信号交叉口的延误函数,应用于杭州市宏观交通模型中,可提高模型的精确程度,并且在杭州市交通信息平台中得到了验证。