高速公路可变情报板的设计与功能

可变情报板是高速公路监控系统的重要信息发布设备，其性能直接影响视觉效果．因而可变情报板的设计至关重要。介绍了可变情报板系统的功能特点、模组规格、箱体设计和恒流驱动模式。     

高速公路信息发布系统典型应用方案

高速公路信息发布系统是高速公路交通安全保障系统的重要组成部分,是确保车辆行驶安全的可靠工具和手段。常见的信息发布系统一般包括固定式指示牌、可变情报板、可变限速标志等。高速公路信息发布系统设备的布设应遵循科学合理、统筹安排的原则,最好是在每个立     

停车诱导可变信息板选址的优化模型

为解决停车诱导信息系统(PGIS)中可变停车诱导信息显示板的选址优化问题,以诱导量最大为优化目标,建立了优化模型.考虑了可变信息显示板总数约束、单交叉口信息板个数约束、所有停车场均有至少一次被诱导的条件约束及可变信息板设置的疏密程度约束.采用遗传算法对模型进行优化求解,并以一个仿真示例对模型构造及求解过程进行阐述.结果表明,该模型可直接用于停车诱导系统设计中,合理确定可变信息板在路网中的最佳位置.     

高亮度激光交通可变情报板技术研究

大雾天气极易降低交通情报板的可视性,使行车安全存在极大的隐患。研究了一种低能见度条件下提高交通可变情报板可视性的技术,探讨利用激光照明替代发光二极管(light emitting diode,LED)来制作交通可变情报板,使其达到在雾区低能见度条件下具有良好的可视性。通过分析激光(laser diode,LD)和LED在雾中的衰减特性,了解不同颜色光在雾中的衰减特性。实验中通过使用激光二极管为发光光源,组成阵列结构,通过汉字图形编码控制,制作出简易显示模块。通过对比相同功率驱动下LD与LED在低能见度条件下的发光可见性,表明基于激光交通可变情报板在低能见度条件下具备潜在的应用价值。     

基于元胞自动机的物流系统选址模型

元胞自动机是可模拟复杂结构和过程的模型.在分析现代物流发展特点的基础上,建立基于元胞自动机的物流系统选址模型.应用元胞自动机模拟技术及MATLAB,对物流系统的选址模型进行了仿真研究,并获得了合理和有益的结论,可为实际应用提供建模参考.     

基于信息熵的城市道路可变信息板布点方法

针对城市道路环境下可变信息板单点选址与设计问题,对交通标志视认过程进行了分析,从可变信息板视认时间与布设环境两个方面对现有布设方法进行了改进.通过引入可变信息板信息量-视认时间模型,建立了城市环境下可变信息板前置距离模型和最小字体模型.该模型可以确保驾驶员有充分的时间接受可变信息板发布的诱导信息,并在接受信息后有充分的反应距离.此外,还给出建成可变信息板的评价方法和可变信息板前置距离与字体高度的推荐值.     

快速路行车安全的可变限速方法

针对快速路行车安全构建了快速路可变限速优化控制,提出基于碰撞时间的可变限速启动风险阈值预测方法,在充分考虑交通流的实时运行状态的同时优化了可变限速值的计算. 以福州市三环快速路为例,利用VISSIM仿真软件对可变限速方法进行了有效性验证. 结果表明,提出的方法能够有效减少路段的车速离散度,提高路段交通流的稳定性和安全性,且对通行效率不造成影响.     

高速路网可变信息标志诱导的最优开关控制设计

针对高速路网中诱导策略的设计,以可变信息标志(Variable Message Signs, VMS)的开关切换为控制手段,把交通诱导归纳为一类最优开关控制命题.通过元胞传输模型建立实际路网模型,利用遗传算法求解,给出了一种VMS诱导策略的最优设计方法.仿真结果表明,设计给出的VMS控制律可以提高路网通行能力,缓解局部拥堵.特别是对路网流量分布不均衡的情况效果较好,路网总耗费时间可降低32.39%.     

基于多智能体深度强化学习的高速公路可变限速协同控制方法

面向高速公路多路段可变限速协同控制需求,针对高维参数空间高效训练寻优难题,提出了应用多智能体深度确定性策略梯度（MADDPG）算法的高速公路可变限速协同控制方法。区别于既有研究的单个智能体深度确定性策略梯度（DDPG）算法,MADDPG将每个管控单元抽象为具备Actor-Critic强化学习架构的智能体,在算法训练过程中共享各智能体的状态、动作信息,使得各智能体具备推测其余智能体控制策略的能力,进而实现多路段协同控制。基于开源仿真软件SUMO,在高速公路典型拥堵场景对提出的控制方法开展管控效果验证。实验结果表明,提出的MADDPG算法降低了拥堵持续时间和路段运行速度标准差,分别减少69.23 %、47.96 %,可显著提高交通效率与安全。对比单智能体DDPG算法,MADDPG可节约50 %的训练时间并提高7.44 %的累计回报值,多智能体算法可提升协同控制策略的优化效率。进一步,为验证智能体间共享信息的必要性,将MADDPG与独立多智能体DDPG（IDDPG）算法进行对比：相较于IDDPG,MADDPG可使拥堵持续时间、速度标准差均值的改善提升11.65 %、19.00 %。     

高速公路可变限速优化控制模型

针对METANET基本模型在预测交通拥堵路段时误差较大的缺陷,对车速和流量模型进行修正.提出高速公路可变限速修正模型并确定了可变限速阈值和变化频率;应用仿真对模型进行校准、验证和应用效果分析.仿真结果显示,修正模型的应用可降低交通总运行时间28.6%~33.2%,提高通过总车公里数1.8%~3.0%,提高通过总交通量2.00%~3.27%,证明了修正模型的适应性和有效性.可变限速变化阈值取10 km·h-1及变化频率取5 min时的组合效果最佳,可降低交通事故率50%.     

可变信息标志选址方法

主要讨论可变信息标志的宏观选址问题。在Probit分配模型的基础上,可变信息标志选址方法通过对随机误差项的讨论,确定提供道路信息条件下交通流分配情况。不同的分配情况,会带来不同的路网运行结果。采用BPR函数和HCM 2000的交叉口延误计算方法评价路网的运行情况,明确了可变信息标志选址计算流程,以4×4节点的棋盘状路网作为算例路网,进行可变信息标志选址的算例计算。在该方法的基础上讨论了信息覆盖范围对路网运行情况的影响以及信息准确度对路网运行情况的影响。结果表明：随着信息覆盖范围的扩大以及信息准确度的提高,路网总期望出行时间有减小的趋势。     

基于集对论和变权理论的高速公路安全系统评价

 针对高速公路安全事故频发的现状, 为有效地降低交通事故发生率, 建立健全高速公路管理机制, 对高速公路安全系统进行评价。通过对安全系统内各指标进行同、反、异三方面分析, 运用集对论确定联系度, 提出集对评价分析方法;基于高速公路安全体系实际情况, 建立惩罚-激励的指标权重确定方法, 与集对理论结合, 通过计算联系度, 确定了高速公路安全系统集对变权综合评价方法;通过对呼集高速公路安全系统进行实例评价。结果表明, 综合评价方法计算简便, 评价结果客观科学, 对公路系统安全评定方面具有一定的应用和推广价值。     

基于阈值的网络行为动态消息传递方法

提出了一种基于阈值的动态消息传递方法,该方法能够根据更新方程给出每个个体接受趋势的概率随时间演化的情况.通过与蒙特卡洛仿真方法在实际网络中的比较,证明了动态消息传递方法不但和仿真方法的计算结果吻合得好,并且极大地降低了仿真实验的次数.最后讨论了动态消息传递方法在大规模随机网络中的应用,通过分析结果,动态消息传递方法能给出在任一随机网络中接受者和未接受者的出现频率随时间演化的规律.     

公路隧道群运营安全性综合评价方法

在分析公路隧道群运营安全性综合评价特点和评价方法需求的基础上,提出基于集成云模型和物元分析理论的公路隧道群运营安全性综合评价方法,既能通过物元模型建立起评价对象与评价指标的对应关系,实现评价系统的信息反馈,又能通过云模型建立起概念数值表示与自然语言值描述之间的不确定性转换关系,从而实现语言值评价指标的不确定评估。最后,以西安—汉中高速公路隧道群区段为例进行工程实践应用分析。结果表明：该评价方法原理简单,可以对评价指标体系进行可拓变换,易于计算机编程研发公路隧道群运营安全性综合评价系统软件的工程推广应用。     

城市快速路布局方法

为了使城市快速路网规划符合城市发展的需要，提高城市路网的整体效益，分析了城市快速路的功能、适应性与快速路网布局的现状，把公路网规划中的节点重要度理论和交通区位论中的交通线干涉理论引入到城市快速路体系规划中，计算路网规划方案重要度，采用层次分析法对规划方案进行了评价。评价结果表明：优选规划方案符合城市规划专家的直观判断，为城市快速路线位布局规划提供了理论依据。     

基于负二项回归模型的高速公路交通事故影响因素分析

为了分析高速公路平纵线形和其他交通相关因素对交通安全的影响,从时间和空间角度选取9个自变量,构建基于负二项回归的高速公路交通事故时空分析模型。以某高速公路典型危险路段为例,进行模型拟合与检验。结果表明,基于负二项回归的高速公路交通事故时空分析模型拟合效果良好,事故率与路段弯曲比和连续下坡累积效应呈正相关,与平均坡度和大车比例呈负相关。     

基于车速平稳过渡的高速公路出口限速方案

研究能够满足出口车速平稳过渡的逐级限速方案,对提高出口区域车辆平稳运行及安全提升有重要意义。利用无人机采集高速公路出口车辆运行参数,分析出口车辆运行特征,考虑驾驶员对相邻限速标志的认知反应,构建了连续限速标志设置间距计算模型,建立了高速公路出口不同级别的限速方案,利用驾驶模拟试验对设计的不同限速方案进行分析及评价。模型的计算结果显示,二级限速方案中,限速值为60-40km/h的限速标志间距为160m;三级限速方案中,限速值为80-60-40km/h的限速标志间距分别为：300,80m,限速值为90-60-40km/h的限速标志间距分别为300,85m;四级限速方案中,限速值为100-80-60-40km/h的限速标志间距分别为295,160,80m。利用驾驶模拟器对模型结果进行验证,试验结果表明：逐级限速方案的平均减速度指标小于1.3 m/s2,均在驾驶舒适性阈值内;随着限速级数增加,车辆离散幅度显著降低,表明逐级限速方案对出口车辆运行速度有明显管控效果;四级限速方案可使在分流鼻端车速标准差、平均减速度、V85分别控制在5.23km/h、0.52m/s2、54km/h左右,极大了满足车速平稳过渡要求。可见,借助模型定量优化的逐级限速方案可以显著提高出口车速过渡的平稳性和安全性。     

基于可变参数的道路交通事故动态灰色预测模型

以中国1990~2006年万车死亡率为研究对象,在固定参数动态灰色预测模型基础上,根据人口数量、机动车数量和公路里程优化参数P值,建立了可变参数动态灰色预测模型;分别运用固定参数动态灰色预测模型、可变参数动态灰色预测模型和基于三点平均技术的可变参数动态灰色预测模型进行预测,得到的平均相对误差分别为6.97%、5.67%和4.61%.研究结果表明:可变参数动态灰色预测模型优于固定参数动态灰色预测模型;基于三点平均技术的可变参数动态灰色预测模型可以进一步平滑预测结果,增加预测结果的可靠性.     

三福高速公路运行车速与交通安全关系研究

基于运行车速理论,以实际的车辆运行速度和交通事故调查为基础,对三福高速公路运行车速和交通安全之间的关系进行研究.研究结果表明,实际的运行车速越高及运行车速变化量越大,交通事故率也越高.最后,运用车速变化量与交通安全的关系对整个高速公路路段进行安全评价.     

交通事故下高速公路行车安全评估

为了对高速公路交通事故条件下的行车安全作出合理评估,通过对交通事故下的变换车道行为进行分析,发现恰好满足不与前车追尾又不与后车相撞即临界条件下的变换车道行为更容易引发交通事故,故选取临界条件下的变车道行为即交通冲突作为交通事故下行车安全的评估指标;采用改进的换车道规则和NaSch模型的跟车规则进行车辆位置和速度更新,根据交通流状况采用相应的车辆到达规律,分别输入不同的大车比例和饱和度仿真参数,从而对交通事故下高速公路混合车流进行仿真。研究结果表明：不同的大车比例和饱和度下的交通冲突数反映了高速公路行车安全状态,据此将交通事故下高速公路行车安全等级划分为较危险、危险、安全、较安全4个等级;最终得出一种交通事故中车辆变换车道行为下的行车安全的评估方法。