基于判别分析的高速公路交通安全实时评价指标

为了实时评价交通流变化对高速公路交通事故风险的影响,利用高精度交通流数据建立了高速公路交通安全实时评价指标.提取了美国加州I-880 N高速公路上采集间隔为30 s的实时交通流数据和事故数据,采用Fisher判别分析方法建立交通流参数的线性组合,以判别危险交通流状态.该线性组合被定义为高速公路交通安全实时评价指标,当该指标小于0时,代表危险交通流状态,有发生交通事故的风险;当该指标大于0时,代表正常交通流状态,没有发生交通事故的风险.采用条件logistic回归模型进一步研究了该指标与交通事故风险之间的定量关系.研究结果表明,该指标预测事故的精度为65.7％.另外,该指标每减小1个单位,交通事故风险将提高1.8倍.     

基于物联网技术的高速公路交通流监控研究

为了能够有效地提高高速公路交通流监控的效率,防止交通事故的发生,深入地研究了物联网技术在其中的应用。首先,分析了高速公路交通流的特点。其次,研究了物联网在高速公路交通流监控中应用的基本原理。接着,讨论了高速公路交通流的模型。接下来,设计了高速公路交通流监控制系统的软件和硬件。最后,进行了高速公路交通流实时监控仿真研究。仿真结果表明物联网技术在高速公路交通流监控中具有较广阔的发展前景。     

交通事故下高速公路行车安全评估

为了对高速公路交通事故条件下的行车安全作出合理评估,通过对交通事故下的变换车道行为进行分析,发现恰好满足不与前车追尾又不与后车相撞即临界条件下的变换车道行为更容易引发交通事故,故选取临界条件下的变车道行为即交通冲突作为交通事故下行车安全的评估指标;采用改进的换车道规则和NaSch模型的跟车规则进行车辆位置和速度更新,根据交通流状况采用相应的车辆到达规律,分别输入不同的大车比例和饱和度仿真参数,从而对交通事故下高速公路混合车流进行仿真。研究结果表明：不同的大车比例和饱和度下的交通冲突数反映了高速公路行车安全状态,据此将交通事故下高速公路行车安全等级划分为较危险、危险、安全、较安全4个等级;最终得出一种交通事故中车辆变换车道行为下的行车安全的评估方法。     

基于动态归类技术的交通流实时运营风险评价

基于车辆间直接影响和状态传递的特征,提出用以辨识交通流各向异性和运动差异性的动态归类技术.基于车辆微观运动特征和车辆间的相互影响,提出考虑危险情形的交通流运营风险矩阵和状态关联矩阵.制定交通流运营风险的等级判别标准,构建交通流的实时运营风险指数模型.选取某高速公路事故多发路段进行试验,结果表明交通流的运营风险指数与历史交通事故数存在良好的关联性.     

现代干涉度量术在会聚冲击波观测中的应用

在阐述现代干涉度量术的原理及其会聚冲击波的特点、会聚圆柱形冲击波的数字模拟方程式基础上，利用现代干涉技术设计了一种用于观测圆柱形冲击波的干涉仪，观测了会聚圆柱形冲击波不稳定性的全过程，得到了清晰的干涉图像，并对该测试系统获得的实验干涉图、圆柱形冲击波的畸变以及此测量过程所产生的马赫盘作了分析讨论．给出了关于会聚冲击波的三相点、随机的马赫数等结论．     

基于元胞自动机的高速公路施工区交通影响分析

以NaSch模型为基础,结合高速公路施工区交通流特性定义其参数和规则,建立了与实际高速公路施工区相仿的交通流模型。在研究单个施工区的基础上,探讨了系统中存在2个施工区的交通流状况和旅行时间的变化规律,以及两封闭路段间距变化对交通流特性的影响,并与其合并作业时的情况进行了对比。数值计算表明:在不同的间距情况下,高速公路系统表现出不同的交通流特性,在较小间距范围内,两施工区之间车辆的频繁换道会引起交织冲突的增加,从而引起车辆分布的不均匀;间距较大时,第2个施工区的增加并不会对系统造成额外的影响。最后,提出了实际高速公路施工区布设的改善建议。     

考虑交通障碍的双车道扩展交通流模型

借助智能交通系统（ITS）,本文把扩展的车辆跟驰模型应用于双车道,建立根据确定规则进行换道的扩展交通流跟驰模型。通过改变发车车头间距,在开放边界条件下左车道有交通事故发生的时,重现实际交通中的交通流现象。数值模拟发现：双车道交通流模型能够有效的抑制交通流阻塞,提高交通流量。     

基于PNN的山区高速公路路段安全状态评价

在对路段安全状态和山区高速公路进行定义的前提下,提出了山区高速公路路段的定义及其安全状态评价指标及评价标准.通过在需要进行评价的路段以及路段的上游安装交通流信息采集设备来获取速度参数.以山区高速公路交通事故历史数据和实时的速度参数作为评价指标,参考提出的评价标准,建立了基于概率神经网络(PNN)的路段安全状态评价模型....     

公路隧道群追尾交通事故预警模型

由于公路隧道群追尾交通事故与车辆行驶过程中的运行状态密切相关,将车辆制动距离、行驶速度、车辆类型等交通流参数作为其识别预警特征参量,结合人工免疫系统原理,构建了智能化的公路隧道群追尾交通事故预警模型,能够对车辆异常状态的发展趋势做出较为准确的判断,并给出相应事故安全级别的预警信息.最后,以西汉高速公路隧道群区段为例,运用该基于人工免疫机理的预警模型进行工程实例仿真分析,得出了不同工况下的预警事故信息,说明了预警模型的准确性和可行性,为我国高速公路隧道群区段的安全运营管理提供了重要的理论依据.     

高速公路交通流的分形特征实证分析

高速公路交通流演化分形特征的研究有助于深刻理解高速公路交通系统的内在演化规律, 为高速公路交通流的预测和控制提供理论依据. 本文利用统计学方法和复杂网络可视化技术对高速公路交通流的分形特征进行实证分析. 首先, 利用重标极差法计算了交通流时间序列的Hurst指数和V统计量, 发现不同时间标度下高速公路交通流时间序列的Hurst指数都大于0.5, 并且V统计量曲线有上升趋势, 说明高速公路交通流时间序列具有自相似性和长程相关性; 然后, 根据可视算法, 将高速公路交通流时间序列转化为复杂网络, 计算网络的拓扑参数, 发现网络的度分布均呈幂律分布, 表明该网络为无标度网络, 进一步揭示高速公路交通流时间序列为分形序列. 同时发现网络的平均路径长度随网络规模的增大呈对数增长, 说明网络具有小世界特征. 实证分析的结果对高速公路交通流量预测中时间标度的选择和预测长度的确定有重要的参考价值. 本文的研究可以为揭示高速公路交通流演化的复杂性提供新的思路和方法.     

城市快速路交通流特性分析

基于北京市二环微波检测器所获取的交通流数据,建立了快速路流量?速度和占有率关系模型,拟合得到交通流曲线,据此来研究交通流的运行特征?应用模糊c均值聚类得到自由流?拥挤流及阻塞流3种交通流状态划分结果,从而定量标定快速路上3种交通流状态的区域范围?通过对交通流基本参数时变特性?空间特性以及交通流状态分析,能够全面掌握快速路交通状况,为快速路交通管理提供指导?     

驾驶员异常交通信息响应特性的分析

根据以城市高速道路为背景的驾驶员交通选择行为的调查结果,分析了异常交通状态下驾驶员对信息的需求及其对不同信息的响应特性,就异常交通状态下提供交通信息应注意的一些问题进行了探讨。     

城市快速路实时交通状态估计和行程时间预测

根据城市快速路交通诱导和监控系统的实际需要,提出了实时估计和预测城市快速路上交通状态和任意两点间动态行程时间的方法.其基本思想是将扩展卡尔曼滤波理论引入宏观动态交通流模型,结合快速路上的固定检测设备,实时估计和预测未来几个时段的交通状态,并利用“虚拟车”法预测动态的行程时间.通过对上海市快速路典型实测数据的实例分析,发现交通状态估计模型具有良好的跟踪能力,行程时间预测模型在畅通状态计算结果和实测结果几乎完全重合,拥挤状态相对误差基本维持在10%以下.结果表明,该模型的适用性和精度都令人满意,可为城市快速路交通控制和诱导提供依据.     

基于车流波动理论城市快速路匝道间距比例模型研究

城市快速路匝道间距设计是路线设计的重要内容,匝道间距大小和匝道数量对快速路交通流有决定性的影响。当城市快速路处于不间断大交通流量时,车流呈现出较为明显的波动现象。根据城市快速路交通流的这一特点,应用车流波理论,分析了上下匝道间合流区和分流区的车流波特点,进一步建立了出口-入口组合型匝道间距比例数学模型。认为快速路匝道设计不但要考虑间距大小,相邻匝道作为一个整体,还应研究相互之间的影响。实例表明,当匝道间距比例不能满足数学模型时,快速路容易发生交通拥堵,服务水平较低,抗干扰能力较差。     

城市快速路交通事故特性分析与安全评价

通过分析济南市快速路交通事故统计数据,分别从时空分布、事故形态、事故发生原因等角度探究了城市快速路交通事故的特性。通过提取事故发生前5 min内的车型比数据和交通流量数据,并分析其与交通事故之间的规律性特征,构建基于色阶图的事故风险安全评价表,根据概率统计模型推算出事故发生的临界流量,最后综合以上数据分析构建快速路事故风险安全评价模型。数据拟合结果表明,根据当前交通流量和车型比例实时评估快速路的交通流运行安全风险,可以通过调控当前交通流量对可能发生的事故进行预警。针对快速路交通事故规律和特点,提出了事故预防及安全管理对策与措施,以达到预防事故发生、提升快速路运行安全水平的目的。     

高速公路养护作业交通冲突模型

借助流体流量连续理论,分析了高速交通流与养护施工作业设备的关联特性,以及养护施工机械设备机群低速流与高速公路高速交通流的冲突特征．基于减少高速流和低速流在二维空间上的交汇时间,实现高速公路路面养护与交通流关联最佳控制的要求,应用管道流变特性参数解释高速公路养护作业产生的交通冲突特征,建立了控制施工作业设备与高速交通流的数学模型．通过该模型可以指导高速公路维修施工组织和管理,预测交通冲突．     

高速公路流量控制改进模型研究

国内高速公路流量控制目前一般采用分段宏观模型,而实际上高速公路往往在出口匝道之前500 m至入口匝道之后500m路段车辆状态改变较为频繁,其后路面车辆一般较为平稳.文章基于这种状况上建立高速公路流量微观区分模型,其参数随着高速公路路段数据来识别.结果显示,这种改进后的模型能够比传统模型更精确地描述路面实际状况.     

高速公路交通量预测与监控策略

文章以宁宣杭高速公路宁国至千秋关段为例,分析了高速公路交通量的预测方法,并在预测交通量的基础上,提出了宁国至千秋关段高速公路的控制策略,为今后高速公路监控系统设计提供了依据。     

基于FCM快速路交通状态判别加权指数研究

加权指数m是影响模糊C名)值聚类(fuzzy Cleans,FCM)的一个关键参数,为提高快速路交通状态模糊判別性能,针对m取值的问题提出了一种兼顾算法判別精度和聚类效果的优选方法。该方法以流量、速度为交通状态评价参数在不同加权指数m和样本量n下进行聚类分析,从算法判別精度、类内间距、类间间距、目标函数收敛性四个方面对m的最优取值进行了深入研究。以某市快速路为例別用MATLAB模糊逻辑工具箱分析实验数据的隶属度和聚类中心,以上四个方面在n×m种组合情形下综合分析,得出快速路交通状态模糊判別m的最优取值,并进一步验证了该方法的可行性。实验结果表明,以流量、速度为状态评价参数的快速路交通状态模糊判別加权指数m的最佳取值为2.25。     

高速公路意外事件所致堵塞的消散策略研究

通过建立交通意外事件影响下的交通流仿真模型,对拥堵传播及有效的干涉控制措施进行仿真.分析了非稳态交通条件下的车辆行为特性;并对现有主流元胞自动机模型规则进行改进,建立起一种新的元胞自动机交通流模型.该模型能够较好地仿真拥堵传播与消散过程,有效地探索拥堵的消散规律;利用该模型对各种控制措施的堵塞消散效率的研究结果表明,限流限速组合控制策略具有较优的堵塞消散效果.