基于客货分离的十车道高速公路车道管理适用条件研究

针对十车道高速公路复杂的交通环境,考虑交通量及货车比例双重因素影响,采取全面试验设计方法,利用VISSIM交通仿真软件对4种车道管理方案开展仿真模拟研究,以平均车速、路段通行能力、冲突数为评价指标,采用主成分分析法构建车道管理方案评价方法,基于多组合交通条件下的车道管理方案评分提出十车道高速公路不同车道管理方案适用条件。结果表明：针对十车道高速公路,当交通量≤1 000 pcu/(h·车道数)时,宜在左侧一条车道禁行货车;当交通量>1 000 pcu/(h·车道数)且货车比例≤30%时,宜在左侧三条车道禁行货车;当交通量>1 000 pcu/(h·车道数)且货车比例>30%时,宜在左侧两条车道禁行货车。     

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.     

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。     

智慧高速公路收费站潮汐车道的开放数量研究

为解决智慧高速公路收费广场交通分布不均衡、拥堵的问题,在空间资源一定的前提下,提出开放潮汐车道的措施,探讨最佳开放数量。首先,以京雄智慧高速雄安北主线收费站为研究对象,分析车道的潮汐交通流特性,论证设置潮汐车道的可行性;其次,选定潮汐系数分别为0.6,0.7,0.8,0.9,将交通量划分为A-F共6个等级,建立VISSIM收费站仿真模型;最后,以收费站工作日早高峰为例,分析各方案的交通量等仿真结果,确定不同交通流状态下潮汐车道的开放数量。结果表明,收费站出口为主要车流方向时,潮汐系数为0.7且交通量为C-F级,以及潮汐系数为0.9且交通量为B级时,宜开放1条潮汐车道;潮汐系数为0.8和0.9时,C-F级交通量下分别开放2条、3条潮汐车道;其他情况下不开放潮汐车道。依托具有通勤功能的京雄智慧高速公路雄安北主线收费站,研究潮汐车道的最佳开放数量,可为智慧高速公路出入口车道的调控提供参考,对提高高速公路通行能力和通行效率具有现实意义。     

改进PSO-LSTM算法预测高速公路交通量

高速公路交通政策的制定需要准确的预测交通量,基于此,选用LSTM机器学习模型对其研究,针对LSTM模型中参数确定的问题,选用 PSO算法对其优化,同时针对PSO算法中粒子位置更新问题,以公式中各参数含义为切入点进行改进,将PSO算法公式中原来静态的惯性权重及学习权重改为会随着迭代次数及粒子位置改变而改变的动态值,从而达到搜寻精度提高的目的,据此构造改进PSO-LSTM模型,最后通过实例计算分析,分别对高速公路的工作日及休息日进行预测。结果表明改进的PSO-LSTM模型较LSTM模型在工作日及休息日交通量的预测上,其评价指标均方根误差分别提高了12.19%、10.97%,平均绝对误差分别提高了17.06%、15.17%,平方绝对百分比误差分别提高24.56%、23.88%,精度提高值明显高于PSO-LSTM模型。改进PSO-LSTM模型在交通量预测精度上具有显著提高作用,且抗干扰能力强,可以为政策的合理制定提供更可靠的依据。     

改进粒子群优化XGBoost模型的高速公路服务区交通量预测

为了科学有效地评估高速公路服务区交通通行服务能力和进行基础设施优化配置,提出一种基于改进粒子群算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)和XGBoost融合的高速公路服务区交通量预测模型.首先对粒子群算法的拓扑关系结构进行改进,将粒子群划分为主粒子和从粒子,获得多个改进粒子组,并给出改进后主从粒子速度和位置的更新方法;其次利用线性递增和递减函数对粒子的迭代寻优速度进行自适应调整;最后在模型训练过程中,引入交通量调查数据这一重要特征,并利用IPSO算法对XGBoost模型的主要超参数进行优化选择,建立了交通量调查数据和服务区各交通量之间的IPSO_XGBoost预测模型.结果表明:提出的改进粒子群算法具有更强的参数寻优能力,迭代收敛速度更快,能够搜索出XGBoost模型的理想超参数,实现对服务区交通量的有效预测.同时,提出模型的预测性能明显优于LSTM、XGBoost、CNN-LSTM和PSO_XGBoost,对小型车、大型车、货车、车当量和人当量数据的预测精度分别达到了0.913、0.815、0.872、0.931和0.924.     

八车道高速公路互通式立交最小净距计算模型

为解决目前路线设计规范中互通式立交最小净距规定值不适应八车道高速公路的问题,避免因互通式立交间距设置过近造成的交通紊乱和交通安全问题,通过分析八车道高速公路小间距互通式立交间车辆的运行特征和变道行为,构建了八车道高速公路互通式立交最小净距计算模型;运用概率论、微积分、可接受间隙理论及运动学相结合的方法,从等待和追赶可插入间隙角度分析了车辆从外侧车道换道至内侧车道、从内侧车道换道至外侧车道所需的长度,并结合现场调查数据对模型的关键参数进行了界定。结果表明：八车道高速公路互通式立交最小净距值宜为2.2km。     

单速及多速车道元胞自动机交通流模型研究

通过计算机数值模拟,得到了单速车道和多速混合车道元胞自动机交通流模型的基本图,并对这两种模型的交通流特性进行了分析和讨论。     

基于运动学的高速公路汽车慢行对交通量的影响分析

提出了高速公路汽车慢行对交通量的影响问题，构建了高速公路交通状态模型，并作了交通特性分析。从运动学的角度对高速公路汽车慢行对交通量的影响程度作了理论计算，说明了高速公路限制最低速度和分道限速的必要性，并给出了开展广泛宣传和严格执法的建议。     

快速路交通事件持续时间预测模型研究

针对城市快速路交通事件持续时间影响因素的复杂性和不确定性,结合贝叶斯网络和非参数回归方法,提出了一种新的快速路交通事件持续时间预测模型.采用上海市快速路监控中心数据,经过降噪处理,生成样本数据;在分析样本数据特征基础上,确定了贝叶斯网络的结构学习方法与参数学习方法;对贝叶斯网络模型的结果用非参数回归算法生成持续时间预测值.最后,对模型预测精度进行了验证,发现模型预测效果较好.     

上海城市快速路交通监控系统架构及模型

基于对快速路交通状况的分析，提出建立先进交通监控系统的必要性．构建了由外场设备、通信系统及监控中心构成的系统总体架构．建立了交通检测数据优化模型、交通状态自动辨识模型和实时行程时间预测模型，并应用于快速路交通监控系统建设和运行．     

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。     

北京市快速环路速度-密度模型研究

以北京市快速环路系统为研究对象,对微波检测器(RTMS)获得的交通流数据进行处理分析,研究北京市快速环路交通流运行特征,建立了速度-密度模型.同时分析了北京市快速环路速度-密度模型在快速路研究中的作用,指出了快速路出入口对保持自由流速度的不利影响.这为交通控制优化、车流波形成机理的研究提供了基础.     

高速公路隧道交通环境评价指标体系

根据高速公路隧道交通流变化规律及交通运行环境特性，提出了高速公路隧道交通环境评价指标选取的原则，从最佳服务水平、最小运营费用的角度出发，按照各种评价指标对高速公路隧道交通运行环境影响的显著程度，采用德尔菲法和主成分分析法对指标进行对比分析，从交通影响因素指标、环境影响因素指标、动态影响因素指标3个方面，建立了高速公路隧道交通运行环境评价指标体系，并探讨了各评价的功能，旨在为高速公路隧道交通运行环境评价的实施提供理论基础。最后，对京珠高速公路粤境韶关段隧道的交通环境评价指标进行实证分析。结果表明，该评价指标体系简便实用，符合实际。     

高速公路应急救助的资源规划选址模型

探讨了高速公路交通事故紧急救助的资源需求,分析了救援响应时间与救援资源布局的关系.以路段为分析单元,根据路段事故数和事故损失计算了路段的权重,提出了成本限制条件下,使救援系统效益最大的优化模型.提出了模型的求解算法,以最优效益为优化测度,用贪婪算法可得模型的满意解.最后,以实例说明了模型的应用.     

快速路通道动态OD流估计模型

基于快速路通道的主干道和匝道出入流量信息,提出了一个新的动态OD矩阵估计模型和在线估计算法.文中引入宏观交通流模型以计算旅行时间,并把模型参数也作为状态变量进行估计,相应增加了新的测量方程.该文构建了新的动态OD估计状态空间模型,采用了含有约束条件的Unscented kalman filter(UKF)算法,运用仿真数据进行评估,结果表明,即使在拥堵状况下,提出的模型和算法也能达到很好的精度.     

高速公路隧道交通事故严重程度的影响因素分析

根据京珠高速公路韶关段4个隧道的交通事故资料,从时间因素、隧道环境因素和交通动态因素3个方面选取9个输入变量,以交通事故严重程度为输出变量,建立高速公路隧道交通事故严重程度预测模型;然后,通过灵敏度分析方法,研究各个输入变量对输出变量的影响程度,并对各个输入变量的灵敏度分析结果进行比较分析.研究结果表明,日交通量与年平均日交通量之比和大型车混入率对交通事故严重程度的影响最大,天气、线形、坡度和事故发生地点在隧道中的位置对交通事故严重程度的影响基本相等,事故发生时段对交通事故严重程度的影响可以忽略不计.     

高速公路软基地区拼宽段沉降计算方法研究

围绕新老高速公路拼宽路段差异沉降问题,基于Mindlin解与弹性-线粘弹性相应原理,提出基于椭圆—抛物双屈服面的沉降计算方法.并采用该沉降计算方法和传统分层总和法分别对实际拼宽工程中地基沉降进行了计算与分析,可知在弹塑性区域采用该新方法计算的沉降量大于传统的分层总和法,而在弹性区域中,该新方法计算的沉降量小于传统的分层总和法.结果表明:根据土体本身的弹塑性变形特性,该沉降计算方法比传统分层沉降方法更合理反映土体变形规律,对于拼宽路段在设计中产生沉降以及差异沉降计算具有一定的指导意义.