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。     

基于流形距离的高速公路短时交通流预测模型

准确的高速公路短时交通流预测是实现交通诱导和控制的重要前提和基础。为了提高预测精度,提出一种基于流形距离(MD)的K近邻-长短期记忆(K-nearest neighbor-long short-term memory,KNN-LSTM)高速公路短时交通流预测模型。该模型利用流形相似性分析高速公路交通流的时空特性,计算多站点与目标站点之间的流形距离。然后,采用改进的KNN算法筛选出空间相关站点构造交通流数据集,通过LSTM模型提取时序特征得出预测结果。实验表明,与单一预测模型相比,该方法能更好地提取交通流时空特性且预测精度更高,可为高速公路的交通管理提供必要的依据。     

模糊c均值聚类在交通流高峰期确定中的应用

交通流高峰期是交通规划、交通控制中一个非常重要的概念．目前高峰期一般是凭经验人为确定的．文章利用模糊c均值聚类方法对交通流高峰期的确定问题进行研究．首先对模糊c均值聚类算法进行简要介绍，然后利用该算法对某城间高速公路交通流数据进行聚类分析，分别确定了该高速公路正、反向交通流的高峰期．结果表明，该算法聚类结果与经验交通流高峰期基本一致．     

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。     

一种高速公路隧道交通流元胞自动机模型

针对高速公路隧道交通瓶颈,通过分析高速公路隧道区域通行环境特性,研究车辆行驶在高速公路隧道路段时的换车道、加速、减速等微观交通现象,在双车道元胞自动机模型STCA模型基础上,引入车辆速度控制条件和车道控制条件,提出了一种高速公路隧道交通瓶颈元胞自动机模型,分析了不同长度高速公路隧道对区域路段交通流的影响。研究结果表明：建立的模型能够模拟车辆在高速公路隧道区域的时空变化特征;高速公路隧道瓶颈会对紧邻瓶颈下游的特定长度路段的交通流产生缓冲作用;隧道路段区域的最大流量以及平均车速与无隧道路段区域相比,将会随着隧道长度的增加而逐渐降低。     

高速公路施工区交通安全控制方法的研究

文章针对高速公路施工区的特点及现实情况,建立养护时的安全评价模型,并对模型进行了仿真分析,提出了一种新的满足最佳施工安全的作业方法.依据施工期间的交通流苗模型、车辆速度限制方式,分析不同限制车速控制区域的交通流量的特点,计算养护区域的安全系数;并利用安全系数为指标对封闭不同车道的安全性进行了分析,比较不同限速设置方案和...     

混合交通流的动力学模型及其特征关系

引入超车换道流量,建立了混合交通流的连续性方程;通过对交通流参数的微分变换,建立了混合交通流的运动微分方程,连续性方程和运动微分方程构成了混合交通流的动力学模型．采用特征线法对模型进行分析求解,在高速低密度区和低速高密度区分别得到了两组特征线和对应的特征关系式．特征关系式中包含了超车换道流量以及干道速度、密度和流量,是研究混合交通流参数之间关系的基础．     

交通锥形标志筒摆放机构的探讨

本论文通过对我国高速公路日常养护中存在的安全问题的分析,论述了通过实现高速公路日常养护机械化、自动化的方法,来达到提高日常养护效率,解决施工安全的目的,对高速公路交通锥形标志筒的高速摆放机构研究的三种方向进行了探讨。     

基于交通噪声分析的交通流状态识别方法

车辆行驶时的声音主要由发动机噪声、轮胎噪声、空气涡流噪声、排气噪声组成,多个车辆构成的交通噪声取决于道路的交通流状态.在分析现有交通状态识别方法和车辆声音特性的基础上提出了一种利用交通噪声的交通状态识别方法.按照车速将交通流分为自由流、饱和流和交通拥堵3种状态,对不同交通流状态下的交通噪声信号进行谱分析,以归一化的峰值频率作为特征,用支持向量机对不同的交通流状态进行识别.试验结果表明,通过交通噪声能够正确识别不同的交通流状态,具有较高的识别精度.     

城市道路交通拥堵自动判断算法研究

 与高速公路交通流特点相比较,从城市路网中交通流多数为间断流的特点出发,结合目前城市道路中所使用的交通流采集设备及信号控制设备,利用交通工程中交通流到达－离散模型对城市道路中不同类型的城市交通流进行分析,选择出符合交通流变化的数学模型对进入路段和驶出路段的交通流分别利用模型匹配,从而进行交通拥堵进行自动检测。这类算法的应用既为城市道路拥堵的自动判断提供了手段,又使得城市中所使用的智能交通设施发挥更广泛的作用。     

高速公路路面小修保养费用影响因素量化分析

为提高高速公路路面小修保养费用决策水平,采用阶层回归分析方法,进行小修保养费用影响因素量化研究.通过定性分析将影响因素界定为地区因素、通车年限、特大桥梁比例、长与特长隧道比例和交通因素,其中交通因素分为5种情况;通过对变量进行预处理,基于16条高速公路的历史数据进行量化研究.结果表明,在控制地区变量的条件下,各区组对模型的整体解释力均较显著,其中通车年限的增量解释力和在各区组的统计意义最为显著;同等条件下特大桥比例的标准化回归系数(β系数)远大于长与特长隧道比例的β系数,AADT(annual average daily traffic)和重车流量区组的β系数较其他交通因素区组的数值大.因此,路面资产小修保养费用受到地区因素、通车年限、大于1 000 m的桥梁比例、AADT和重车流量的影响.     

旧路路面加铺设计研究

连霍国家高速公路郑州至洛阳段是国家规划的7918高速公路网中主干线的重要路段，是承受国家东西运输的公路大动脉，经过十多年的使用，由于交通流量的持续上升，大吨位、大流量连续荷载的作用，造成老路出现了不同程度的病害，养护任务日渐繁重，路面已临近大修。根据检测报告建立路面有效厚度模型，确定旧路面的有效厚度部分，从而根据面层设计厚度来确定铣刨加铺厚度，并时加铺后的路面进行交通量分析。     

基于粒子群优化-支持向量回归的高速公路短时交通流预测

为实现高速公路短时非线性交通流的精准预测,依托高速公路运营积累的大量数据资源,构建了基于粒子群优化(par-ticle swarm optimization,PSO)的支持向量回归(support vector regression,SVR)预测模型.首先,对获取的高速公路交通流数据进行异常值剔除、缺失值填充以及归一化等预处理;其次,基于SVR算法采用滑动窗口的方式建立预测模型,并基于具有较强寻优能力的PSO优化算法获取SVR模型的最优参数组合;最后,通过京台高速济南西收费站断面交通流数据进行实例验证.模型的预测结果表明,所提出的高速公路短时交通流预测模型能够满足实际需求,且相较反向传播(back propagation,BP)、差分整合移动平均自回归模型(autoregressive integrated moving average model,ARIMA)模型具有较高的准确性,可为日后高速公路运营决策提供理论支持.     

高速公路养护管理系统数据库的设计

各了保证高速公路日常养护管理正常有序的进行,本文根据数据为的设计原理,方法及路面管理系统原理,结合高速公路养护管理系统的实际应用环境和操作业务流程,提出了高速公路养护管理系统数据库设计的4个阶段-用户实际需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计,设计出适用于各种高速公路养护管理系统最优的数据库模式,并建立了通用的数据库应用系统,使得养护管理系统能够进行路面性能评价、性能预测和养护维修决策。     

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.     

浅谈影响沥青混凝土路面平整度的因素

路面的平整度是高速公路路面的主要使用性能之一，优良的平整度能保证车辆高速、舒适、安全地行驶，并对路面的养护费用和使用寿命有显著影响。本文就高速公路路面平整度降低产生的原因进行了详细分析，并对提高路面平整度提出了相应的几点看法。     

山区双车道公路作业区驾驶员的注视特性研究

我国山区双车道公路具有里程长、交通量大、超荷载运行等特点,大部分已进入养护期,受地形地貌限制,养护作业区路段事故频发,严重影响了运输效率。在大量实地数据采集的基础上,通过心生理理论与数理统计法分析山区双车道公路作业区路段不同交通流状态下驾驶员的心生理变化规律,确定了山区双车道公路作业区路段驾驶员注视时间阈值,最终分析出驾驶员不同注视点的注视时间值与心生理特性。结果表明,山区公路作业区驾驶员的注视时间阈值为381ms,路面障碍物、过渡段路面、前车车尾为驾驶员在作业路段关注最多的点。     

基于ARMA模型的高速公路养护与管理资金需求预测

摘要：近年来高速公路建设日新月异,而高速公路的养护管理和养护工作却相对滞后不能适应高速公路的飞速发展的需要。本文以1995年至2009年间的天津市高速公路数据为样本,使用现代时间序列分析的ARMA模型对养管资金的需求做了预测,与先验预期的观点不同,研究的结果表明高速公路养管资金的需求在相对较长的一个时期内将保持稳定的增长状态而非由于使用年限的增加导致单位养护成本越来越高;研究认为高速公路筑路技术的提高使得我国高速公路的有效使用年数在增长。     

农村公路水泥混凝土典型路面结构设计和承载力试验

针对云南农村公路开展足尺寸模型实验，研究轻型交通量情况下水泥混凝土路面结构，探寻一种典型的、性价比高且可普遍适用的路面结构.通过测量模型承载力，深入分析典型结构的承载性能，验证典型结构的适用性.结果表明，农村公路应优先选用强度较高的基层形式并减小板厚.     

高等级公路养护质量综合评价模型

针对高等级公路养护管理的需求,建立了一种高等级公路养护质量综合评价体系框架,将高等级公路划分为路基、路面、桥梁、涵洞、绿化和沿线设施等6个子系统.基于该种体系框架,就高等级公路养护质量综合评价模型展开讨论.对传统层次分析原理进行了改进,通过聚类分析确定专家个体权重向量的K类划分,引入专家个体权重向量权重系数,进而得出其常权系数值.为满足高等级公路养护质量综合评价对评价指标的均衡性要求,提出变权模型和分组变权模型计算评价模型权重系数值.工程算例表明,新评价模型能更好地反映高等级公路养护管理的需求,体现高等级公路养护质量综合评价对评价指标的均衡性要求.