城市道路自由车速与车道宽度关联性分析

通过对城市道路路段及交叉口出口道自由车速的特性分析,获得自由车速与车道宽度的关联性.选取杭州市交通设施相似、车道宽度不同的9条道路进行车速调查,并采用视频检测及图像识别技术提取车速数据.经数据分析得出,路段及交叉口出口的自由车速服从正态分布,且特征车速随车道宽度增加有上升趋势;建立车道宽度对车速离散情况影响模型,得出交叉口出口及路段车速离散情况随车道宽度的变化趋势.研究结论说明,合理设置道路车道宽度有利于限制车速和提高道路安全性,还可以为城市交通流建模及城市交通管理提供依据.     

车道模型对高速公路交通噪声预测准确性分析

根据桓永高速公路、随岳高速公路和京津第二通道高速公路的交通量、车型及车速等监测数据,运用中间车道预测模型和车道累积模型,分别对三条高速公路进行了噪声预测,将噪声预测值与实测值进行了对比,并分析了差值的原因,得出车道累积预测模型在高速公路交通噪声的预测准确性上优于中间车道模型.     

普通公路车速分布特性的回归分析

采用多元线性回归的方法,分别建立了平均车速、15%位车速、85%位车速与车道数、限速值、车道位置、车型、道路饱和度、大型车比例等6个因素之间的回归模型.然后,采用Logistic回归的方法,建立了车速选择的回归模型.分析结果表明:对于双向六车道普通公路,依据15%位车速,对超车道进行最低车速限制;依据85%位车速,对最高车速实施可变限速、分车道限速和分车型限速.外侧车道上的大型车在饱和度较高的情况下,容易选择低速行驶;双向两车道或四车道公路上的小型车在饱和度较低的情况下,容易选择高速行驶.根据车辆选择高速行驶的概率,设置不同的限速设施.利用这2个回归模型可以计算出特定道路条件下的15%位车速、85%位车速以及车辆选择高速行驶和低速行驶的概率,为普通公路在限速及限速设施选择方面提供依据.     

城市地下道路车速特征及运行车速模型

采用实车测速实验,在上海市8条城市地下道路中进行车速数据的采集,并选取156个典型线形路段,研究地下道路中车速的分布特征及运行车速.通过多元逐步线性回归建立城市地下道路运行车速预测模型,模型自变量包括车道宽度、纵坡、车道数、限速、分合流、洞口等.结果表明,预测模型的拟合效果良好,通过预测值和实测值的比较验证了模型的有效性.同时发现限速对城市地下道路中运行车速的影响很小.运行车速预测模型适用于设计车速在40~80km·h-1,双向4~8车道的城市地下道路中.     

一种实用的混合交通流BPR模型

针对城市道路混合交通问题,分析了小、中、大3类车型的车道、区位、断面分布特征,依据各车型车辆的道路路段固有阻抗和车型比例仿真构建了三幅路、四幅路、三幅路单行且公交可逆行等典型道路路段机动车流的车速流量实用模型(BPR模型),并以小、大型车比例差为变量对模型进行了修正.预测结果表明,修正模型能够适应各种交通组成情况,且具有相当高的计算精度,可以较准确地预测缺乏实地调查资料的道路路段交通流参数.     

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.     

朝阳路潮汐车道运行效果评价

利用朝阳路潮汐车道实施前后的实地交通流调查数据,对北京市朝阳路潮汐车道的实施效果进了评价分析。在定性分析朝阳路潮汐车道可实施性的基础上,从潮汐车道设置方案、实施前后平均行驶车速和车流量变化等方面,综合评价了北京市朝阳路潮汐车道的实施对朝阳路晚高峰期间交通流的影响,以及对周边功能相近道路交通状况的影响。研究结果表明:朝阳路潮汐车道实施后,出城方向的平均车速变化不明显,而周边道路出城方向的平均车速有明显的提高;出城方向车流量增加明显,说明朝阳路对周边出城道路的车流量产生了明显吸引作用;朝阳路潮汐车道的实施缓解了晚高峰期间双向交通的不平衡性,实现了出城车流量的均衡分配和潮汐车道资源充分利用的目的。     

基于图注意力网络和天气权重的短时车速预测

城市道路短时车速预测是智能交通系统中的一个重要组成部分，也是城市道路交通信号灯控制、公交调度、出行线路搜索等具体应用任务的基础.目前这方面的研究热点多是使用图卷积神经网络捕获空间特征，再使用直接的线性拼接方法进行特征处理，在准确度上有不足.针对短时车速预测的高准确性要求，提出一种融合图注意力网络、门控循环单元和天气权重因子的深度学习预测模型（Graph Attention Network Based with Weather Weight,W2-GAT）.其中，图注意力网络利用注意力机制捕获城市道路空间信息，门控循环单元用于提取车速时间特征，重点关注待预测点周边的路面车速情况；在特征处理方面，将天气因素作为可变权重超参数与具体的道路车速特征进行融合，提高预测的准确性.实验结果表明，和现有模型相比，W2-GAT模型预测结果的均方根误差平均降低7.5%，准确率平均提升4%，能够较好地反映实际路面情况下未来短时的车速特征，为具体应用提供数据支撑.     

侧风对大跨度桥梁轿车行车安全影响的仿真分析

为了分析侧风对大跨度桥梁轿车行车安全的影响,文章综合考虑风速风向角、路面摩擦系数和车速等因素,利用CarSim软件建立了车辆动力学仿真模型;以轿车侧向偏移作为行车风险评价指标,通过数理统计理论分析各因素对行车安全的影响规律及显著性;建立了基于反向传播(back propagation,BP)神经网络的安全车速预测模型,对于不同道路环境、风环境下的安全车速进行预测。结果表明,该模型可以较好地预测安全车速,对于后期的研究以及制定大跨度桥梁行车管控的策略有一定的指导意义。     

多因素交互作用下缩减车道对驾驶行为的影响

为研究车道缩减对驾驶行为的影响效果及其形成机理,建立虚拟道路仿真环境并通过驾驶模拟系统及试验,研究车道宽度、转弯方向、缩减方式、初始位置等多个控制变量对驾驶行为特征的作用及交互影响,组织试验并利用驾驶模拟系统采集的驾驶行为指标(包括车速、横向位置),并通过计算获取其标准差,应用多元数据交互分析方法对试验数据进行提取与单因素、多因素交互分析,以弥补以往研究中单因素分析结果的片面性。结果表明:缩减车道宽度能使运行车速出现显著下降;然而,车道宽度缩减对驾驶横向位置也有显著的负效应;与双侧车道缩减相比,通过加宽道路中心线的单侧车道缩减对于减少车辆横向偏移具有显著影响;转弯方向对于侧向偏移量也有影响,右转时与左转时相比,横向偏移较小;转弯方向及车道宽度对横向偏移存在交互影响,右转弯时易向左偏移。车道偏移值的离散程度受到缩减方式、车道宽度、缩减方式与车道宽度交互作用、车道宽度与转弯方向交互作用的影响。此外,由于车道缩减的初始位置及弯道方向对驾驶人的表现并没有显著影响,说明心理负荷理论可能为车道缩减效应提供了更为合理的解释。该研究有助于理解弯道驾驶特征产生机理及其与多因素之间的关系,也为弯道处控制车速及降低横向偏离位置的工程措施提供理论依据。     

车道被占用对城市道路通行的影响分析

针对车道被占用对城市道路通行的影响,通过对所给视频数据的提取,分析不同时刻的标准车当量,使用修正系数法和单因素方差分析法,建立道路通行能力、单因素方差分析、占用不同车道导致通行能力差异的多因素分析、传统的累计到达-离去等模型,得到车道被占用时两视频道路的实际通行能力,车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间和路段上游车流量间的关系式,并分析两视频实际通行能力的差异,最终利用传统的累计到达-离去模型,求得车辆排队长度到上游路口的时间。     

城市道路人车冲突和碰撞概率微观模型研究

利用临界间隙理论,定义了城市道路行人过街的安全感知特征;在此基础上,利用概率论方法,研究行人与机动车之间的交通冲突和碰撞微观机理,分别推导出人车冲突和碰撞概率微观模型.采用贝叶斯全概率公式和蒙特卡洛仿真方法求出具体的概率值,来分析行人安全感知、驾驶人反应时间、车流量及车速等对行人安全造成的影响.最后,基于人车冲突概率的90%置信水平,建立了行人过街的危险度评价指标,从而为交通管制实施提供最佳依据.     

城市道路指路标志设置位置研究

合理设置城市道路指路标志,能有效避免驾驶员在识读完标志信息后因操作距离过短而引发的安全问题。本文从动态视认性出发,分析了在城市道路中驾驶员认读指路标志的反应操作过程,考虑到进口车道数影响,计算分析了车辆在不同道路等级、不同设计车速下指路标志的设置位置,并给出推荐值,期望为城市指路标志设置提供参考,进而提高行车安全性,减少无效交通。     

基于视觉和毫米波雷达的车道级定位方法

提出了一种基于视觉和毫米波雷达的车道级定位方法.利用机器视觉方法,通过摄像头检测车道线,并用圆曲线模型进行拟合;采用毫米波雷达检测道路两旁的静止护栏边沿,以获取道路的边界信息,采用低精度全球定位系统(GPS)获取当前道路信息,并对比车道线与道路边沿的相对位置关系,从而进行车道级定位.结果表明,针对中、高速城市道路及高速公路场景,所提出的车道级定位方法的定位效果较好.     

地下道路横断面对驾驶行为的影响

基于8自由度的驾驶模拟器研究了地下道路车道宽度、车道位置、侧向净宽对驾驶行为的影响.受试者在一条单向三车道的地下道路场景中进行了试验.试验结果表明车道宽度和侧向净宽对车速、偏移及主观感知都有影响,而车道宽度的影响更为显著.不同车道上,驾驶行为表现出与驾驶人的主观感知不一致.基于横向偏移状态分析了不同条件下的行车安全性,并为地下道路设计车速、车道宽度、限速、车道组合等方面提出了建议.     

基于GIS技术的道路交通噪声预测技术

随着社会的不断发展,城市居民汽车拥有量不断增加,对城市声环境质量造成了不小的影响,随着人们对环境质量要求的不断提高,道路交通噪声产生的危害也备受重视。该文以城市道路数据与道路噪声源数据为例,通过GIS软件支持,创建道路和声源模型,对噪声场进行计算,实现噪声场叠加,对交通噪声情况和变化进行确定,以此实现评估。结果分析表明：所选路段噪声影响预测结果与实际监测结果近似,城市道路车流量密集,大部分是公交车、中型客车和小型汽车,噪声影响较大,对于城市环境的危害是广泛的。     

基于遗传算法的淄博市主干道绿视率测算和评价

为了提升绿视率测算精度、找出影响绿视率大小的因素和提升道路绿视率的措施,以淄博市主干道作为研究对象,以绿视率作为道路绿化效果的评价指标。首次利用遗传算法筛选清晰、无遮挡的街景图片,使用MATLAB软件计算绿视率,通过Arc Map软件,对淄博市道路绿化效果量化评价。研究结果表明,淄博市绿视率平均值达到20.483%。低水平和一般水平的采样点主要是路面宽度较宽和绿化模式搭配不合理导致;建立绿化模式与道路类型的关系表,疏林灌木式对绿视率的提升显著,更加适合城市道路绿化。车道数的绿视率对比情况为:双向双车道>双向三车道>双向单车道>双向四车道。道路设置非机动车道与机动车道的隔离绿化带,绿化带采用疏林灌木式,将对提升绿视率效果显著。     

城市交叉口三左转车道流量均衡性及影响因素

根据多车道流量分布与驾驶员车道选择行为之间的关系,提出多车道设施流量均衡性的建模与分析方法.以城市道路信号控制交叉口三左转车道为例,使用成分数据结构组织各左转车道流量,选取可能对车道流量分布具有潜在影响的7个因素.在单形中建立以三左转车道流量成分数据为因变量、所选影响因素为自变量且满足车道流量占比约束的成分方差分析模型,设计单形操作法进行模型估计.研究结果表明,模型可识别对左转车流分布具有显著性影响的因素,并定量估计各因素对每条左转车道流量占比的影响程度.信号周期长度、交叉口内转弯曲线长度、展宽车道的设置、上游路段长度、上游左转车道标志标线位置和其他流向车道数等因素可在特定设置条件下使车流分布接近均衡.     

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。     

面向变向交通组织的信号控制 交叉口进口短车道设置方法

为解决城市交通流的潮汐特性造成道路资源利用不合理的问题. 引入了交叉口进口道短车道的概念,探讨了有交叉口存在的城市道路变向交通组织方法,以可变车道短车道长度为自变量建立交叉口进口道通行能力模型,并利用VISSIM进行交通仿真检验该模型. 研究结果表明,文中建立的模型具有可行性,同时确定了模型中排队车辆车头间距的最优取值,分析模型可知可变车道长度在一定范围内增加时可以提高交叉口进口道的通行能力.