基于交通冲突的山区高速公路可变限速控制方法

为了提高山区高速公路交通运行的安全性,将相邻路段速度差以及交通冲突风险最小化。针对以往研究缺乏从交通流稳定性层面对可变限速(VSL)系统控制效果分析的现状,提出基于METANET宏观动态交通流模型的可变限速控制方法,建立山区高速公路多目标限速优化控制模型并开发仿真环境进行测试,分析可变限速控制系统对山区高速公路交通运行安全性的影响。首先,构建基于METANET宏观动态交通流模型的可变限速控制策略。通过METANET宏观动态交通流模型实现对交通流在时空域中运行态势的描述,以相邻路段速度差以及路段冲突风险,即替代型交通安全指标最小为优化目标,以交通系统运行效率以及限速值变化范围为约束条件,构建了可变限速多目标优化控制模型,采用基于群智能的差分进化算法求解计算可变限速值。应用VB与MATLAB混合编程技术,开发基于VISSIM COM的仿真平台测试控制效果。最后,以实测山区高速公路交通流数据对仿真模型进行校准,并综合考虑山区高速公路交通特性、驾驶人服从率等因素,运用VISSIM COM/MATLAB模拟环境对山区高速公路进行可变限速控制。研究结果表明:与未实施可变限速时相比,对山区高速公路实施可变限速控制,能够显著降低速度离散性,使可变限速路段各分段中心断面的速度标准差降低30%～40%,山区高速公路交通安全性得到了提高。     

高速公路限速控制研究

高速公路限速控制是高速公路交通中一个非常重要的措施和手段。本文在对限速控制的重要性进行概要阐述的基础上，对限速控制的理论依据进行了较为深入的探讨，以交通流理论为基础，探讨了道路上不同交通流量，不同能见度，不同路面附着系数，不同道路线形等条件下的速度计算关系和修正系数，为限速控制的实际应用提供了理论依据。     

冰雪条件下高速公路可变限速方法

高速公路在冰雪天气下需要进行封路或限速等措施,导致道路通行能力减小,车辆行驶安全性下降。 针对该问题,在考虑道路线形、冰雪条件道路特性与交通流特性的基础上,提出一种基于冰雪条件的高速公路 可变限速方法。建立了包含道路线形与冰雪条件的速度生成模型,同时引入模糊控制系统对路面雪况进行预 测。通过Vissim 软件对高速公路部分路段进行仿真实验,结果表明,该可变限速方法可根据雪况动态调整限 速值,相比于对照组Ⅰ( 固定限速) 降低了车辆延误,提高了通行效率,相比于对照组Ⅱ( 封路除雪+ 无限速) 提高了道路通行能力。表明相较于传统方法,该方法能更有效地保证冰雪条件下高速公路车辆通行效率与安 全性。     

基于元胞传输模型的高速公路可变限速控制

针对高速公路交通拥挤、整体服务水平降低、车辆延误增加等问题,提出了一种基于元胞传输模型的高速公路瓶颈区域可变限速控制方法.将可变限速控制方法同元胞传输模型进行融合,使其对限速条件下高速公路交通流变化进行描述,并以提高通行效率和缩短车辆平均延误为控制目标,建立了高速公路瓶颈区域可变限速最优控制模型.实验证明:在高流量条件下,基于元胞传输模型的高速公路可变限速控制方法具有良好的控制效果,能够有效地提升高速公路整体服务水平.     

考虑多因素的高速公路养护区交通组织

为了提高双向八车道高速公路在养护期间通行能力及安全性,结合实际工程,采用VISSIM软件建立宁沪(南京—上海)高速公路养护施工作业区交通仿真模型,对宁沪高速全线不同断面交通量、封闭车道数、限速、工作区长度4个主要影响交通组织的因素进行综合分析,计算不同变量组合条件下共72种工况的交通延误及交通冲突数指标,并建立特定交通量条件下,交通延误、交通冲突数与封闭车道数、限速、工作区长度的预测模型。研究结果表明:交通量、封闭车道数、工作区长度对交通延误有显著性影响,封闭1车道时,交通量为1 100 veh/(车道·h)是显著分界点,小于该值时,每个区间增长率为20%～30%,大于该值时,增长率达到100%;封闭2车道时,650 veh/(车道·h)的交通量是分界点。交通量和封闭车道数对交通冲突数有显著影响,其规律与交通延误类似,但影响幅度更大。宁沪高速交通量小于500 veh/(车道·h)的断面,推荐封闭2车道、限速80 km/h、工作区长度4 km的交通组织;交通量为500～800 veh/(车道·h)的断面,封闭1车道,其他措施不变;交通量为800～1 100 veh/(车道·h)的断面,推荐封闭1车道、限速60 km/h、工作区长度2 km的交通组织;交通量大于1 100 veh/(车道·h)的断面,不建议进行全天候封闭施工,可根据小时交通量系数进行合理的交通组织。考虑宁沪高速不同断面的平纵线形、路面平整度等因素的仿真分析结果更符合现场实际状况。     

浓雾下高速公路双车道间断放行措施

受浓雾影响,高速公路极易发生追尾等交通事故。该文建立了浓雾下高速公路双车道间断放行措施的元胞自动机模型,用于量化研究中国试行的浓雾下高速公路间断放行管理措施,探讨影响该措施的相关因素。数值模拟结果显示:高速公路采取双车道间断放行措施时,发生追尾事故的概率fa随着放行时间间隔ht的增大而降低;而且,不同的限速条件下,h_t对应不同的临界值h_(max),间断放行措施可在h_th_(max)时保证浓雾下没有追尾事故发生;然而,在ht相同的条件下,雾区变长或两车道交错放行车辆均会增大f_a和h_(max)。借助该结果,高速公路管理部门可以通过采取合适的间断放行方案,有效控制追尾事故风险。     

基于VISSIM仿真的高速公路事故交通影响

高速公路发生交通事故时,由于事故车辆占用车道,造成事故路段形成交通瓶颈,影响路段的实际通行能力,导致事发路段的车辆延误和排队长度的增加。为了研究高速公路交通事故对交通造成的影响,通过VISSIM仿真软件,建立高速公路基本路段和路段上的交通事故模型,分析不同输入交通量、大小车比例下,事故路段的车辆延误和平均排队长度随时间的变化规律;对中国高速公路在事故情况下的有效通行能力进行了研究。研究结果表明:高速公路基本路段输入交通量越大、大车所占比例越大,交通事故的影响时间越长、范围越大;运用VISSIM仿真模型得到基于中国高速公路交通特点的有效通行能力参数。     

基于仿真的作业区可变限速控制方案研究

为解决高速公路作业区合流处经常发生的排队拥挤问题,将作业区警告段常用的固定限速改为可变限速控制,并通过车流波动理论研究限速标志与检测器位置之间的合理距离。应用VSSIM微观仿真软件模拟作业区在不同限速方案下运行状况,并选取合适的评价参数。仿真结果表明,在到达流量大于作业区通行能力的情况下,可变限速控制方案可有效减少通过作业区路段车辆的延误时间和排队长度,不仅提高了车辆通过作业区的效率,且可以明显缓解作业区合流压力,提高道路安全性。     

西部公路交通事件预警系统研究

西部地区多山,当发生地震、山体滑坡、泥石流等灾害时会引发重大交通事故,给人民生命财产带来重大损失,对此建立起灾害条件下交通事件预警系统。论文从理论上论述预警系统的基本概念、内容、功能,灾害条件下交通事件预警系统的组织机构,建立起灾害条件下交通事件预警系统,研究了其系统方案。通过该系统的建立使得处理灾害条件下交通事件的工作走向科学化、系统化和规范化。     

高速公路改扩建交通组织仿真

为保证高速公路改扩建期间的通行能力,进行了交通组织方案研究。基于仿真模型的建模流程,分析了交通组织的影响因素,剔除了对结果影响微弱的因素,并对仿真模型中的道路条件和交通条件提出了基本假定。以东港（东营—海港）高速公路改扩建工程为例,建立了单向封闭的交通组织仿真模型,通过对比车速的仿真值和实测值,进行了模型有效性验证。仿真结果表明：相邻2个施工路段之间的最小间隔应大于6km;上游渐变段长度推荐最少为30m,缓冲段长度推荐为300～500m;下游渐变段长度推荐最少为30m,缓冲段长度为100～200m;考虑到施工现状和交通设施的利用状况,中央分隔带开口长度建议取80～100m;随着限速标志与上游合流点的距离增加,行程车速先增加,后逐渐降低,限速标志设置位置推荐为作业区前800m。     

侧风作用下弯道行车安全速度阈值的仿真研究

以获得弯道行驶车辆在侧风作用下的安全行驶速度阈值为目的,基于对车辆在侧风环境下弯道行驶时所受外力及力矩进行分析,建立车辆安全行驶需满足的数学模型,通过建立1∶1东风标致301轿车模型设置不同工况进行流体仿真,得到各工况下弯道行车所受气动力和力矩,根据数学模型计算得出侧风作用下弯道行车安全行驶速度阈值,对安全驾驶与高速公路限速提供一定参考。     

基于朴素贝叶斯分类的高速公路交通事件检测

提出一种基于朴素贝叶斯分类的高速公路非重现交通事件检测算法.将交通事件的检测看作是0-1分类问题,采用交通波动理论建立交通事件的特征属性概念模型,并利用分段离散化的方法将连续特征变量转换为离散特征变量,设计基于朴素贝叶斯算法的交通事件分类器.以典型高速公路的一条路段进行VISSIM仿真试验.结果表明:该算法的检测率高,且在高强度状况下,算法鲁棒性良好,适用于高速公路交通事件检测系统.     

基于动态交通分配的杭州湾跨海大桥紧急事件管理

以环杭州湾区域内高速公路和主要干道组成的路网为研究对象,建立VISSIM动态交通分配仿真模型,模拟杭州湾跨海大桥发生紧急事件的多种场景;从路网、路径和路段3个层面出发,评估不同严重程度事故对路网整体运行状况的影响;量化评估车载诱导系统的作用.结果表明,事件持续时间是影响路网运行最关键的因素,相关部门的应急救援能力急需提...     

基于修正因子的雾天可变限速交通流模型

分析雾天可变限速控制作用下高速公路的特性,提出基于雾天修正因子的在线自调整可变限速交通流模型。雾天修正因子通过T-S模型根据高速公路实时能见度与曲面半径在线自我调整,进而实现雾天可变限速交通流模型自我调整。采用灰狼算法对交通流模型参数及T-S模型参数进行优化调整。采用速度与密度的平均绝对百分比误差对模型性能进行评价。使用VISSIM与MATLAB进行仿真研究,仿真结果表明：相比于一般可变限速交通流模型,本文提出的交通流模型在速度和密度的辨识精度方面分别提升了41. 5%和10.5%,可以更加准确反映出雾天可变限速作用下高速公路的特性。     

诱导信息条件下车辆路径选择——基于有限理性模糊博弈

诱导信息属于建议性信息,当诱导信息发布以后驾驶员并不一定接受诱导信息;在行为强化理论基础上,建立了基于有限理性模糊博弈的诱导信息条件下车辆路径选择模型,并通过仿真得出了不同初始状态下的博弈平衡结果;仿真结果表明:诱导信息的发布并不一定能改善路网交通流分布,它与路网总流量以及初始接受诱导的车辆比例密切相关.     

基于修正因子的雾天可变限速控制交通流模型

分析雾天可变限速控制作用下高速公路的特性,提出基于雾天修正因子的在线自调整可变限速交通流模型。雾天修正因子通过Takagi-Sugeno (T-S)模型根据高速公路实时能见度与曲面半径在线自我调整,进而实现雾天可变限速交通流模型自我调整。采用灰狼算法对交通流模型参数及T-S模型参数进行优化调整。采用速度与密度的平均绝对百分比误差对模型性能进行评价。使用VISSIM与MATLAB进行仿真研究,仿真结果表明:相比于一般可变限速交通流模型,本文提出的交通流模型在速度和密度的辨识精度方面分别提升了41.5%和10.5%,可以更加准确地反映雾天可变限速作用下高速公路的特性。     

雨天高速公路综合车速研究

针对雨天高速公路行车,采用基于层次分析的辖合指教法对导致雨天行车的风险因素进行有效识别,提出不同能见度条件下的高速公路限速值,及不同降雨强度下的安全行车车速.     

高速公路山风过境路段雨天可变限速控制方法

降雨对山区高速公路山风过境路段行车安全及通行效率具有较大负面影响.为保证山区高速公路山风过境路段雨天行车安全,提高路段通行效率,减少风雨综合作用的不利影响,文中设计了山区高速公路山风过境路段雨天可变限速控制系统的总体方案,构建了风雨综合作用下的基于防侧滑和安全停车视距的安全车速计算模型,并以控制监控时段内车辆平均行程时间最小为目标,建立了山区高速公路山风过境路段雨天可变限速控制评价模型.结合实际道路、气象数据,利用Matlab软件进行数值仿真计算,结果表明,与固定限速方式相比,文中建立的可变限速控制方法在保障雨天环境下山区高速公路山风过境路段行车安全的同时,提高了车辆的运行效率.     

高速公路交通事件延误的模糊预测

在对高速公路事件延误进行实时预测时,首先需要精确预测出事件发生期间的交通流量和通行能力、事件持续时间及车辆到达事件点的时间等参数.事实上,用于确定这些参数的信息是非常复杂的,得到的这些参数值是模糊的,而其变化范围是可以精确确定的.充分考虑上述参数的模糊特性及事件发生期间的交通流量和通行能力的模糊关系,运用α截集表示车辆到达离去曲线,建立了交通事件延误模糊预测模型.利用2001年6月16日发生在美国210-E高速公路的交通事件验证了该模型的可行性,并分析了事件发生期间交通流量、通行能力及事件持续时间的模糊度变化对延误预测结果的影响.     

分车道限速相关问题研究

速度管理是道路交通管理的重点工作之一,其目标是保障交通安全,改善交通环境,提高道路运输效率。速度管理包括法律法规、执法和工程措施等方面复杂内容。我国相关工作开展较为浅显,设置方法及管理手段简单,速度管理工作还存在一些不科学,不合理的问题。分车道限速作为速度管理中的一种,在很多城市快速路及高速公路上已得到运用。首先介绍车道变换行为对速度及安全的影响,分车道限速的一些优缺点,再根据分车道限速的影响因素,在车速限制标准的基础上,进行限速方案优化,给出一套分车道限速的合理流程及限速值的确定办法。