山区城市道路交叉口纵向减速标线影响

道路交通安全问题是一个受各种因素影响的复杂的系统问题,受不同的驾驶员特性、汽车性能、道路条件及环境之间的相互影响。对速度的分析应该从实际的行驶环境出发,结合车辆行驶轨迹和其他事故致因系统分析。本文通过实车试验的方法对设置纵向减速标线的山区城市道路交叉口路段和未设置标线的对比路段的交通流量、区间速度、驾驶员瞳孔指标和轨迹横向偏移量等试验数据进行采集,再结合山区城市道路交叉口处的交通特性和道路基本参数等数据,分析试验路段的交通流特性、驾驶员生理行为指标和轨迹规律。试验表明:在城市道路交叉口设置纵向减速标线后车辆在试验路段和对比路段的偏移量分布频率最大值42.62%和38.18%在（0.5,1]区间内;在山区城市道路交叉口段设置纵向减速标线可以提前警告驾驶员控制车速等有利的影响,提高交叉口行驶安全性。     

山地城市交叉口车辆纵行运行特性

为研究车辆在山地城市道路交叉口停车减速阶段的运行特性,利用无人机采集了某山地城市道路交叉口的高空视频数据。基于云平台DataFromSky AI,采用Lucas-Kanade和背景差分等算法提取视频中车辆的速度和加速度等数据。按照不同坡度类型,分析停车减速过程中速度变化特征、停车点位置分布规律等运行特性。结果表明：在不同坡度路段,越靠近停止线的车辆其截面初速度越大,离散程度越高;停止线位置处的速度均与停车距离具有较强的正相关性;上坡路段车辆截面初速度、减速率和速度降幅均小于下坡路段;车辆与停止线距离越近,其停车位置点分布越集中;下坡路段车辆停车点位置更分散,分布的区间也较大,停车距离也逐渐增大。本次研究结果可以为山地城市道路交叉口仿真模型参数标定与修正等方面提供理论支撑和数据支持。     

高速公路振动减速标线参数优化设计

为减缓汽车通过高速公路振动减速标线时悬架的振动,构建了汽车悬架模型与振动减速标线-车速耦合激励模型.以车辆悬架由减速标线激励产生的垂直方向加速度均方根值为评价指标,采用Simulink对车辆以一定速度通过减速标线时的振动激励特性进行了仿真分析.选取镇江市某快速道路长下坡路段的减速标线进行优化前后的对比试验.结果表明,当给定限速值为80 km·h-1,减速标线宽度为1. 0 m时,小型汽车速度下降率为14. 3%;保持其他参数不变,减速标线宽度为1. 4 m时,速度下降率达到21. 4%,同时行驶车辆悬架产生共振现象.参数优化后的振动减速标线明显改善限速效果并提高了驾乘人员的行车舒适性.     

公路视错觉减速标线参数优化

为提高道路危险路段运营安全水平,促使驾驶人主动降低车辆运行速度至安全范围,对比并优化了减速标线的形式及设计参数。依据人在动态环境下视错觉减速标线作用机理,对鱼刺形视错觉减速标线各设计参数进行分析和初选,并提出变间距减速标线相隔距离的计算方法。将不同设计参数进行组合,依据正交试验方案,利用仿真试验平台和实际道路试验,对比各种形式标线的实际减速效果。研究表明:不同设计参数的鱼刺形减速标线,其实际减速效果有很大差异,合理的参数设计方能产生良好的减速效果;与等间距标线相比,变间距减速标线的减速效果更优。     

遗传算法优化的方向与速度综合控制驾驶员模型

针对当前驾驶员模型无法体现驾驶操纵熟练程度的缺点,利用遗传算法的自动寻优能力,总结驾驶员自学习与驾驶经验特点,遵循行驶误差最小与体力负担最小原则,对模糊PID比例因子和量化因子进行离线优化设计,以此模拟驾驶员从生手到熟练驾驶培训过程。构建包括遗传算法优化的方向模糊PID与速度模糊综合控制驾驶员模型以及整车行驶动力学模型在内的人车闭环系统仿真模型,在纵向速度单向变化、侧向双移线工况与大曲率试验道路典型工况下进行仿真分析。结果表明：基于遗传算法优化的方向模糊PID与速度模糊综合控制模型可以很好地描述驾驶员在纵向加减速操纵特性以及侧向预期轨迹跟随转向驾驶特性,相比于传统PID与模糊PID控制,具有更好的纵向加减速操纵特性与侧向预期轨迹跟随性能。     

信号交叉口上游路段网联车换道博弈特性及模型

为提高网联驾驶车辆在信号交叉口上游路段与驾驶员车辆换道博弈的主动性,以左转网联驾驶车辆为研究对象分析该路段的强制换道博弈特性。首先,通过分析信号交叉口上游路段车辆的行驶意图和换道行为,设定驾驶人期望函数来客观反映车辆的行驶需求,以车辆的安全和行驶效率为收益并进行量化,在完全信息的假设下通过博弈均衡解得到最优换道决策来实现换道收益最大化;其次,为提高换道的舒适性,以五次多项式规划换道轨迹并实现网联驾驶车辆对驾驶员车辆博弈换道的过程;最后,利用仿真试验对模型进行验证,分析不同换道位置和绿灯剩余时间等因素对网联驾驶车辆决策的影响。研究结果表明,在信号交叉口上游非合作博弈强制换道过程中,随单位换道位置增加换道概率平均增加0.69%,随单位绿灯剩余时间增加车辆换道概率平均降低0.82%。通过仿真分析信号交叉口上游路段车辆的博弈换道特性和决策倾向,有利于为网联驾驶车辆换道提供决策引导。     

高速公路隧道环境对驾驶员注视特性的影响

为了分析高速公路隧道环境对驾驶员注视特性的影响,选取长春至珲春高速路段24条隧道进行了道路试验.通过试验获取了驾驶员的视觉特性数据,采用k-均值聚类法对车辆行驶过程中驾驶员注视区域进行聚类,划分为8个不同的注视区域.基于驾驶员注视区域的划分结果,对比分析了不同隧道环境下驾驶员注视区域的分布比例.结果表明:驾驶员在短隧道环境下注视点主要集中于车辆行驶方向的正前方,在短隧道环境下驾驶员视认难度系数高;驾驶员在长隧道环境下注视点分散于不同的注视区域,在中长隧道环境中驾驶员逐渐适应了低照度环境,视认难度系数降低.     

高速公路平曲线标志标线组合设计评价指标

基于驾驶模拟实验数据,结合驾驶员在高速公路平曲线的运行速度特征、转向特征与行驶轨迹特征,选择速度、方向盘转角系数与横向位置数据构建了高速公路平曲线标志标线组合设计的合理性评价指标与有效性评价指标.其中,合理性评价指标包括转向位置的合理性评价与驾驶负荷的合理性评价,采用小波分解的方法对方向盘转角系数进行多层分解,获取驾驶员转向起终点位置与高频能量,通过驾驶员转向起终点与直缓点/缓直点的距离进行转向位置的合理性评价,通过高频能量比进行驾驶员操作负荷的合理性评价.有效性评价包括运行速度控制的有效性与车辆横向位置控制的有效性,通过平均速度、运行速度与车速离散度进行速度控制效果的评价;通过平均换道次数、平均压线行驶距离进行车辆横向位置控制的有效性评价.通过实例应用验证了研究标志标线组合设置的必要性与评价指标的有效性.     

山地城市道路交叉口车辆纵向加速度特性分析

为明确车辆在山地城市交叉口停车等待到直行通过这一过程中的纵向加速度特性以及驾乘人员舒适性,在重庆市选取4处交叉口作为研究对象。基于无人机航拍的交叉口交通流视频,提取车辆运行状态参数,研究不同坡度交叉口不同停车位次的车辆纵向加速度特性,并以加速度和急动度为指标进行舒适性分析。结果表明：(1)在缓坡路段,停车位次越靠前的车辆其加速度峰值越大;(2)在下坡路段,车辆在加速阶段末段加速度会在0 m/s2上下波动,车辆间断性的加减速;(3)在上坡路段,第1和第4位次车辆加速度特性相近,加速峰值较大,第2和第3位次加速度特性相近,加速峰值略小;(4)第1停车位次的车辆在下坡减速过程中更容易带来不适感。     

城市道路类型对驾驶人工作负荷的影响

为研究城市道路不同路段类型对驾驶人工作负荷的影响,招募了16名被试驾驶人,在选定的城市道路试验路线上,开展了实车试验。以心率增长率(GRHR)、心率变异性(HRV)、心率变异性时域指标(RMSSD)和心率变异性频域指标(LF)值作为驾驶人工作负荷表征指标,分析在各种路段类型下被试驾驶人工作负荷的差异。研究结果表明:城市道路不同路段类型对驾驶人的工作负荷有显著的影响;驾驶人通过交叉口时的工作负荷明显高于在非交叉口路段的工作负荷;通过平面交叉口时,左转的工作负荷高于右转和直行;通过立交桥时,在匝道上的工作负荷高于上跨及下穿立交桥时的工作负荷;车速对驾驶人的工作负荷也有较大影响,工作负荷随车辆行驶速度的提高而增加。研究结果可以为道路线形设计提供理论依据。     

不同限速值下城市道路限(减)速设施有效性分析

为了研究当前常见限(减)速设施在城市道路的实际应用效果,通过断面雷达仪测速法采集车辆在通过限(减)速设施前后的车速数据,研究了实际行驶过程中限(减)速设施对自由流状态下车辆的减速效果。结果表明:电子执法型限(减)速设施效果明显,超速通过率约为3.2%;振动减速标线有一定减速效果,超速通过比例约为7.8%;限速标志减速效果最差,超速通过率约为29%。可见城市道路上电子执法型限(减)速设施限速效果最好,振动减速标线限速效果受设置区域长度和振动程度影响,限速标志减速效果不佳。通过给出的当前城市道路限速值与车辆通过限(减)速设施时车速关系模型表明:随着道路限速值的增加,车辆正常通过限(减)速设施的第85位车速越高,超速比例随之增加。且限(减)速设施类型不同,第85位车速变化程度存在差异,限速标志型变化最大。研究结论可为城市道路车速管控提供理论支持。     

高原长平直线公路汽车行驶安全

为了降低高原公路长平直线路段交通事故率,以实地调查和心理认知机理,对国道213线郎木寺至川主寺公路长平直线路段的车辆行驶安全性进行研究,分析了驾驶人在长平直线路段上行车的交通安全认知及行为特性。研究表明:该路段上交通事故多发的主要原因是道路景色单调,高原反应使驾驶人容易疲劳、反应迟钝;道路两侧缺乏明显的参照物,驾驶人对速度判断的准确性受到影响,容易超速行驶;经常有牧群横穿道路,产生横向干扰。通过对长平直线路段的道路景观设计、路肩设置隆声带、路面喷涂视觉减速标线以及在适当的位置设置放牧通道等安全措施,可提高高原长平直线路段的汽车行驶安全性。     

冰雪条件下信号交叉口上游拥堵识别方法

为解决冰雪条件下的信号交叉口上游拥堵识别问题,提出基于研究临界消散车队长度值的拥堵识别方法. 该方法根据汽车行驶理论与拥堵区间车辆行驶特点,将拥堵临界车辆的行车过程分为加速、匀速和减速过程,通过分析的拥堵排队车辆通过交叉口的过程,建立不同冰雪路面信号交叉口拥堵识别模型. 通过不同条件下相关参数标定,计算上游路段拥堵临界位置. 利用哈尔滨市区一个交叉口的实际调查数据进行验证,证明该模型能很好与实际相契合.     

基于Carsim的弯道路段行车轨迹研究

针对受驾驶人自身驾驶经验和习惯、视野、道路周边环境等因素影响的车辆行驶轨迹,探究了典型车辆行驶轨迹(正常轨迹、理想轨迹、切线轨迹、漂移轨迹、摇摆轨迹和修正轨迹)条件下的车辆动力学响应. 在Carsim环境中构建了以6种行车轨迹为道路中心线的弯道路段,并使车辆的左前轮始终沿道路中心线行驶,仿真过程中记录车辆动力学参数的时变曲线. 研究表明:车辆沿切线和正常轨迹行驶时,能够以安全、高效、舒适的理想状态通过弯道路段;而当车辆沿修正轨迹、摇摆轨迹等行驶时,行驶稳定性和舒适性较差.     

城市道路交叉口电动自行车左转安全特性分析

综合运用基于录像数据采集方法与电动自行车运行轨迹提取方法,对城市道路信号交叉口左转电动自行车行驶的横向位置分布规律、纵向蛇行运动轨迹展开较为系统的数据分析,为我国道路交叉口交通设计改善、降低交通事故提供一定的理论依据和数据支撑。     

基于“两客一危”数据的高速公路服务区路段车辆行驶模式研究

基于"两客一危"数据,以沈海高速公路厦门段为例,通过浮动车的GPS时空图发现高速公路服务区路段车辆行驶特征,同时选取车辆的平均速度、最低速度、速度方差等车辆运行特征指标进行层次聚类,得到服务区路段车辆的行驶模式.研究结果表明,高速公路服务区路段存在3种行驶模式,即进出服务区、正常行驶和交织减速,基本可以代表车辆在服务区路段的实际运行状态.     

信号交叉口右转交通安全的影响因素研究

为研究人、车、路、环境因素对信号控制交叉口右转车辆与行人交互的安全影响机理,收集了51名驾驶员在28组不同交叉口设计参数和交通运行场景下的右转行驶轨迹,以车辆平均穿行速度、最大减速度、后侵入时间为表征指标,采用CatBoost-SHAP模型分析了交叉口设计、交通运行和驾驶人特征对右转车辆行驶稳定性和行人过街安全性的影响重要度,运用路径分析探索了各因素对交叉口右转运行安全的影响路径.研究结果表明：交叉口设计和交通运行特征既对行人过街安全有直接作用,又通过影响右转车辆的最大减速度对其产生间接作用.交叉口转弯半径的增加会降低右转车辆行驶稳定性,增大行人过街的安全风险;相比右转专用车道和直右混行车道,交通岛后右转车道上的行人面临更大的事故风险,驾驶员的平均穿行速度和最大减速度最高可分别增加2.182m·s^-1和1.034m·s^-2;右转车辆在行人流量增大时运行更加平稳,在后方有直行车辆跟随且鸣笛时则表现得更为激进.     

基于转向熵的长隧道路段操纵特性分析

为了探究山区高速公路隧道路段驾驶员转向操纵特性的表现情况,招募了5名经验丰富的驾驶员,于包茂高速(包头-茂名)路段南五台隧道(2 564 m)进行了转向操纵特性实车驾驶试验,基于转向熵特征指标对驾驶员转向操纵特征值进行了计算。在分析不同路段试验数据过程中,将各路段划分成若干个区间,通过分析各段核密度、概率密度、累积分布函数等发现：隧道行车时驾驶员表现出了多维因素耦合作用下演变规律,并从隧道环境、驾驶员生心理特性角度予以解释;开放路段驾驶员操纵特性较隧道内稳定性差,而且表现出了“两极分化”的趋势。研究认为,隧道运行环境下驾驶员行为特性规律相比开放路段更加可控,对于山区高速公路隧道设计和交通安全更加有利。     

基于细胞自动机理论的交通流模拟模型

以细胞自动机理论为基础,结合我国城市道路情况及交通流特性,把车辆在路段上运动的变化规律表述为细胞自动机的演变规则,建立了基于细胞自动机理论的交通流模型,标定了细胞长度和最大速度等参数,继而提出了反映车辆在路段上自由驶、跟驰行驶和减速行驶等交通行为的细胞自动机规则,并对各种规则进行了详细说明。     

城市道路安装分隔栏杆对通行能力影响的研究

为明确和固定不同方向、不同性质车辆的行驶路权,在城市道路设置分隔栏,是当前城市交通拥堵治理常用的方法。实践表明,分隔栏对道路有序、安全起到一定作用,但是会导致道路侧向净空减少,对驾驶员心理造成影响,进而影响车辆的行驶速度,道路通行能力反而下降。文章运用道路侧向净空与车速的数学关系模型,从理论上对不同类型城市道路设置分隔栏的可行性进行了研究,并通过对车速实地调查和实例分析,对比分析分隔栏对车速的影响。结果表明,城市道路安装分隔护栏时,要综合考虑道路的宽度、限速值及车型,谨防适得其反的现象发生。