按公路线形确定行车速度和燃油消耗

本文根据大量野外调查与实测数据,辅以理论分析,建立了公路线形与行车速度之间的关系。根据沿线行车速度和道路阻抗,可以估算燃油消耗量。采用本文提供的曲线图或电算程序,易于绘出某一给定公路沿线行车速度和燃油消耗变化的曲线图。本文的研究成果在公路方案的合理评价和优化设计中有实用意义。     

具有中央分隔带公路弯道外侧超车车道的视距

为了满足具有中央分隔带公路弯道外侧超车车道停车视距的需要,保障行车安全,根据汽车在超车车道上的行驶特性,分析了具有中央分隔带公路弯道外侧超车车道上司机视点的位置和横净距。计算结果表明在极限最小半径和一般最小半径下,中央分隔带外侧超车车道的停车视距小于规范规定值,并提出了解决方案和措施,供公路设计时参考。     

公路空间视距计算方法与检测技术

为了精确计算公路在三维空间中的实际视距,提出了空间视距的概念,通过延伸应用空间两点通视原理,建立了空间视距计算和分析的数学模型。基于计算机仿真技术开发出对空间视距的实时检测技术,通过将设计视距、运行视距和空间视距3种视距对比分析,给出了发现视距不足的方法。与早前的视距计算方法和研究相比,该方法对正常路面、行车道空间视距计算准确,能够计算和分析公路路侧附属设施对视距的影响,为公路几何设计和安全评价提供了依据。     

基于可靠度的隧道行车视距影响因素分析

为了研究隧道中曲线半径、路面摩擦系数、横净距及净高等不同设计参数对隧道行车视距的影响,将车辆运行速度、路面摩擦系数、驾驶人反应时间、隧道横净距及设计净高作为随机变量,以可靠度理论为基础,构建了隧道中平、竖曲线段的行车视距功能函数.通过改变隧道行车视距影响参数的设置,分析了隧道中行车视距的安全可靠性,并提出了隧道中行车视距的可靠性求解步骤.研究结果表明,隧道内行车视距失效概率随着曲线半径、路面摩擦系数、设计净高、隧道横净距的增加而减小,随着运行速度的增加而增大;设计净高、侧墙也对隧道内的行车视距产生影响.     

两车道交通流合作驾驶格子模型与数值模拟

本文提出一个新的两车道合作驾驶交通流格子模型.通过线性稳定性与非线性分析论证了所考虑项的合理性.理论分析表明考虑更多格子信息改善了交通流的稳定性.数值模拟进一步证实在换道情况下考虑合作驾驶格子信息能够有效抑制交通阻塞.     

基于驾驶人视觉感知的低等级公路行车速度预测

低等级公路环境下的行车速度变化特征比较复杂,已有的基于几何线形指标的车速模型不足以全面地表述这种特征.通过大量实车实验发现,低等级公路环境下驾驶人所采用的行车速度和其视觉感知到道路条件之间存在很好的相关性.驾驶人感知的道路条件分为视觉车道信息和视觉路侧环境信息.采用Catmull-Rom样条曲线拟合的视觉车道模型能够反应驾驶人感知的低等级公路几何特征,根据视觉车道模型形状参数,使用遗传算法优化BP神经网络(GABP)建立了基于几何信息感知的几何车速模型.同时,基于路侧环境信息利用Logistic回归模型建立了路侧车速修正模型.将上述模型结合起来,形成了基于驾驶人视觉感知的低等级公路行车车速预测方法.由此方法计算的驾驶人行车速度与实测情况吻合性好,能够很好地描述驾驶人在低等级公路环境下通过对道路条件视觉认知而产生行车速度的行为特征,是低等级公路运行车速预测计算的一种有效方法,不仅可以作为道路安全评价的基础,也可以为基于行车速度的公路几何设计提供有力支持.     

考虑超车换道影响的流体动力学车流模型研究

利用交通流三要素——速度、密度、流量之间的关系,考虑混合车流及超车换道对车流造成的影响,将其比拟为粘性阻力,基于流体动力学车流模型以及跟驰模型,提出了一种新的动力学模型.通过对某高速路段的车流进行仿真分析,与传统模型相比,研究模型由于考虑了超车换道对车流的阻碍影响,密度、速度的变化幅度增大,而流量有所减小,更加符合实际交通流情况.     

基于Carsim和Simulink的超车换道仿真分析

超车是换道的主要动机,分析超车过程中驾驶员的操作特性以及车辆运动状态,能够为驾驶员模型的精确控制提供参考。在分析各种可能换道的基础上,构建动态超车换道可行域。以7次多项式规划换道边界轨迹,依据期望跟车距离确定可行域的上边界,根据安全碰撞条件确定可行域的下边界;并依据两车的运动关系确定超车换道条件。预设超车换道轨迹,在Simulink中构建驾驶员模型;并将Carsim中车辆模型导入,进行了超车换道模型仿真分析。对超车过程中车辆参数进行对比分析。结果表明:超车过程中驾驶员一般会提高车速,但加速强度不大;且低速时换道的随意性大,但与设定轨迹偏离程度较小。     

公路三维视距的检验方法

为了精确计算公路在三维空间中的实际视距,在公路行车视距的基础上,结合道路平、纵、横的道路线形,提出了三维计算模型和三维视距计算模型;通过检验三维视线上任意一点与其对应道路上点的高程关系,判断路面或路侧是否对视线造成遮挡,最后提出了三维视距检验的流程.研究结果表明:该模型和算法简洁直观,易于实现;在设计中,能及时表现行车视距的不利因素,为改进线形设计提供帮助;为自动检验三维视距提供了实现手段,同时也为利用三维视距进行安全性评价提供了技术支撑.     

轨道与运量及行车速度的关系

本文对轨道与运量及行车速度的相互关系进行了分析,给出了统筹兼顾轨道、运量、行车速度的合理化建议。     

混行自行车道超车干扰与车道设计

基于上海市非机动车道113起助动车超越自行车事件,通过分析超车助动车和被超自行车行驶轨迹,提出了助动车超车干扰强度指标.超车干扰强度指标同时考虑了助动车和自行车速度的差异,以及超车时两车间距的特征.研究发现,当助动车超车干扰强度大于临界值时,被超自行车侧向加速度波动率明显降低.然而,超车干扰存在边际效应,即随着超车干扰的持续增大,自行车侧向加速度波动的减少幅度却在降低.利用K-means++算法对超车干扰强度进行了分级,认为自行车道单车道宽度在1.1 m到1.3 m之间,且同时对助动车实施25 km·h-1的限速,能有效减小超车干扰的严重程度.     

高速公路互通式立交出口识别视距计算模型

从分流区实际驶出交通流的特点和需求出发,提出了基于车道变换的高速公路出口识别视距计算模型。计算模型中考虑了驾驶人从内侧车道识别到出口的反应时间,以及驾驶人一次换道需要的距离。结果表明:和《路线设计规范》相比,该计算模型明确了识别视距构成的驾驶行为意义,界定了识别视距的范围,推荐的最小识别视距具有唯一选择性。     

智能车辆超车系统模糊控制器设计

以模糊控制理论为基础,以车辆超车过程为研究对象进行模糊控制器的设计。根据从声纳、摄像等传感器传输的相关数据,经一系列处理,作为模糊控制器的输入,而把两车之间的相对速度,方向轮与车道线切线之间的夹角等作为模糊控制器的输出。根据专家知识对输入输出作模糊划分,建立模糊控制规则,选择模糊推理机制,最后经过反模糊化处理将精确输出值传送给执行器,从而实现超车过程。     

城市道路超车特征分析与高风险超车识别

为高效、有针对性地管理城市道路超车行为,提出基于量化特征在线识别高风险超车的方法。首先以交通波理论划分城市路段超车类型,并根据其特性构建多维度指标体系以描述关键特征;然后提出使用车牌识别数据在线计算各项指标的方法;最后基于真实数据,验证该指标体系用于高风险超车识别的有效性。结果表明,可以多项式分别拟合路段超车数和超车幅度总和与流量的关系,以筛选超车频次和强度对流量敏感的路段;K-means算法可根据计划行程速度、单车超车当量速度差将主超车聚为3类,将该类型与车辆超车后行程速度、单车超车当量速度差相结合可实时识别高风险超车;高风险超车常见于相邻交叉口信控相位协调不利的周期,且多发于上游交叉口周期初期和下游交叉口绿灯末期。     

考虑驾驶员性格特性的超车模型研究

针对超车模型研究过程中存在忽视驾驶员个体差异性,将车辆抽象为质点而无法考虑车辆的几何大小及超车时车辆之间的位置关系等不合理地方,本文引入驾驶员性格特性到车辆几何模型中,建立了考虑驾驶员性格特性的车辆超车模型。由于考虑到车辆在不同行驶环境下车辆纵向和横向危险程度不一样,提出了车辆椭圆几何模型,并结合超车过程建立了计算超车车辆从超车行为产生到超车过程结束所需的最小超车时间和安全距离的计算模型,最后通过Matlab数值仿真发现,文中提出的模型克服了现有的超车模型中普遍存在的没有反映驾驶员个体差异的缺点,反映出不同类型的驾驶员在相同超车过程中所需的最小超车时间和安全距离会有所不同,体现了驾驶员个体的差异性,计算结果与实际交通相符。     

机场纵断面上竖曲线设计的改进方法

对现有机场纵断面竖曲线设计方法作了分析,分析了其缺点,并指明了现有视距判定方法不能处理局部凹形纵断面和设置竖曲线的情况。提出了残余变坡法和抛物线法两种改进后的设计方法,对两种新方法的各种要素进行了推导。并对设计了竖曲线的两类视距判定提出了一种新的计算方法,这种方法克服了现有方法的缺点,而且适合计算机编程。     

视距受阻条件下车辆可接受间隙研究

当右转车辆与行人过街处于同一个相位时．假如与右转车道相邻的车道上停着一辆大、中型车辆时,就会同时阻碍右转车辆和行人的视距．从而影响右转车辆的可接受间隙行为。引用随机威布尔分布函数,对可接受间隙概率参数进行估算。并利用实际数据分析了在有无视距遮挡的情况下右转车辆的可接受间隙行为的变化。结果显示,在视距受阻的情况下,右转车辆更倾向于接受较小的间隙而拒绝较大的间隙。这大大增加了右转车辆与行人之间的潜在冲突。