城市快速路交织区运行风险预测模型

为了探究城市快速路交织区交通特点,提出交织区运行风险预测分析方法.首先基于城市快速路交织区断面线圈数据及自然驾驶试验数据,分析城市快速路交织区运行特点,结果表明交织区车辆变道行为导致其运行风险增大;然后基于VISSIM仿真试验方法,分析交织区运行风险影响因素,建立运行风险预测模型,同时采用K均值聚类分析法提出风险分级标准;最后采用无人机采集的交通流数据进行运行风险预测模型误差分析.研究成果可为城市快速路的设计管理提供工具和参考.     

面向需求的城市快速环形路段入口匝道协调控制研究

以城市快速路为例,指出由于一些原因其存在着交通需求大于交通供给,以致出现交通拥堵现象。提出解决此问题的措施是考虑入口匝道处车辆对城市快速路优先使用权的需求,给出了面向需求的定义。在此基础上提出了面向交通需求的入口匝道控制策略,即在交通高峰期让等级较高的车辆优先进入城市快速路,并研究了面向交通需求的城市快速环形路段算法,给出算例。把交通管理措施运用到入口匝道控制上,通过限制等级较低的车辆进入,高效地利用了道路的使用权。     

基于时间短时尺度的城市快速路路段元胞自动机交通流速度变化概率分析

元胞自动机交通流运动是利用交通流基本参数来研究加速规则、减速规则、换道规则和车辆移动的变化规律,最重要的是利用车辆速度v来确定不同时间不同交通流条件下的车辆速度变化特性.结合国、内外有关元胞自动机交通流研究的经验和方法,通过分析在同一地点、时间尺度为1 min的交通流在t与t+1时刻的平均速度变化关系来确定基于时间短时尺度的元胞自动机城市快速路路段交通流的速度变化概率,并总结出不同条件下的加、减、匀速概率P,为研究基于时间尺度的元胞自动机城市快速路路段交通流模型提供重要的数据分析基础.     

城市地下快速路入口段火灾烟气蔓延规律

依托上海北横通道泸定路枢纽工程,建立依托工程的全尺寸仿真模型,选取城市地下快速路入口段的主线风速和匝道风速作为变量,研究火灾发生后隧道内人员安全高度处的温度、能见度、CO浓度等变化规律。结果表明,主线风速与匝道风速的提高都会导致温度下降速率减缓,能见度上升,CO浓度降低,但是匝道风速对烟气的影响要弱于主线风速的影响。主线与匝道共同提供排烟风速时,保持临界风速即可有效排烟,主线为1.72 m/s,匝道为1.84 m/s。     

快速路匝道汇入方案优化及软件仿真

针对城市快速路交通压力日益增长,匝道汇入处经常形成拥堵、交通事故频发等现状,结合当前城市快速路现状,通过理论计算和仿真实验方法,对现有汇入方案进行分析和优化,提出了“限速增道”汇入方案.方案在匝道汇入处采取隔离和限制措施,适当减少主、匝道车道宽度,降低车辆速度,引主导、匝道车辆各行其道,减少相互干扰,最终达到提高汇入处通行能力的目的.仿真实验数据显示,方案的单位时间车流量、通行速度、排队长度等交通指标均明显优于其它方案,效果明显.“限速增道”方案在现有车道宽度较宽的城市快速路上可以采用.     

基于Unscented Kalman Filter算法的一个快速路动态OD矩阵估计模型

基于主干道和匝道出入口的交通流量计数及起迄点旅行时间分布假设，论文提出了一个新的快速路动态Origin-Destination（OD）矩阵估计状态空间模型及其在线估计算法．论文通过引入一阶宏观交通流模型以计算OD旅行时间，并假定相同起讫点、相同时刻出发的车辆到达时间分布遵从正态分布．由于引入的宏观交通流模型参数受交通状况的影响，因此模型参数也作为状态变量进行估计，这将增加了新的测量方程．模型的求解采用了一种新的适合于非线性状态空间方程的在线估计算法（UKF，Unscented Kalman Filter）．特别地，论文考虑了约束条件下UKF算法截断问题，这将为运用UKF算法求解存在约束的其他模型提供了新的思路．模型运用了仿真数据进行评估．实验结果达到了很好的精度，这为处理动态OD估计问题提供了新的方法，并可应用于实际的在线动态OD估计．     

基于可解释机器学习框架的快速路立交出口风险预测及致因解析

为实现城市快速路立交出口安全风险防控,提升城市道路整体安全性,对快速路立交出口风险水平进行预测,并探究运行状态、控制设施、道路属性、天气等因素对立交出口安全风险的影响.基于导航数据和实地调查数据,以交通秩序指数作为事故替代指标,采用极限梯度提升(XGBoost)算法构建交通秩序预测模型,并利用可解释机器学习框架SHAP...     

城市快速路常发性瓶颈交通流失效生存分析模型

瓶颈处交通流失效(breakdown)是导致快速路拥堵的重要原因,其致因则是交通需求、驾驶行为及设施设计等多因素交互作用的结果.针对快速路常发性瓶颈失效的随机特征,基于海量检测数据,提出了快速路瓶颈失效的生存分析模型.该模型首先以速度、密度组合阈值法判断失效是否发生;然后统计失效发生时刻及发生前的交通流参数,利用生存函数描述失效发生概率与瓶颈通行能力的关系;进一步采用Cox回归模型分析瓶颈失效的影响因素.上海市内环3个典型双车道常发性瓶颈点277个交通流失效事件分析表明,在50%的失效概率下,3个瓶颈每车道通行能力分别为1341,1 552,1 662veh.h-1;通过调控主线车速及驶入匝道流量可对瓶颈失效起到有效的保护作用.利用该方法可精细化确定瓶颈点概率通行能力,并为快速路主动交通管理措施设计提供理论依据.     

快速路出口匝道下游交叉口配时模糊控制

为解决城市快速路出口匝道及其衔接交叉口区域交通拥堵局面,提出了快速路出口匝道下游信号交叉口配时模糊控制方法.设计了相位绿灯延时模糊控制器和相序优化模糊控制器,实现了信号交叉口各相位绿灯时间的优化及相序的优选.结合MATLAB语言对该方法进行了程序设计与仿真.仿真结果表明:该方法在控制效果方面明显优于定时控制方案,有效地缓解或减少了出口匝道及其衔接下游交叉口区域由于配时不合理而造成的交通拥堵.该成果可为交通控制或指挥管理部门在交通拥堵治理方面提供有效的控制方案与手段.