城市道路网络OD估计模型及算法研究

考虑城市道路交通运行的复杂性,抽象出城市道路网络拓扑结构.通过布设检测器采集路段流量、转向比例等多源数据信息,在上述分析基础上,运用吸收马尔可夫理论对城市道路网络进行建模分析,将路段流量、转向比例、小区发生吸引量等参数联系起来,分别利用小区发生量和若干路段流量,得到交通流起讫点OD的不同估计模型,并给出相应算法.建立井字型路网仿真平台采集多源数据信息,求出马尔可夫转移概率矩阵,并用稀疏矩阵的形式导入Matlab编程仿真中进行一系列矩阵运算.数值算例表明,该模型能有效计算路段流量,进而提高OD估计精度.     

断面车路通讯环境下的恒速车流运行模型

从流量角度,在假设车速恒定的基础上建立了车流运行模型,并以该模型预测和实际到达的流量分布之间的最大流量区间变异系数为评价指标,分析了路段上游数据收集断面位置、路段长度、交通流量和不同转向车流对预测效果的影响.与静态匀速模型的对比分析结果表明:数据收集断面位置和路段长度对模型的预测效果影响很小,且不同交通流量和转向车流情况下模型预测存在一定规律性.最后结合实际调查数据,证实了模型的有效性.     

瓶颈路段交通流特性模拟分析

城市道路中的交通信号灯、车辆限速、上坡路以及道路缩减等都可能引起道路的通行能力受到限制,从而形成城市路网中的瓶颈,成为影响交通畅通的一个非常重要的因素。本文选取由于道路施工引起的瓶颈路段作为研究对象,研究了瓶颈路段驾驶员驾驶特性对交通流的影响,分析了侵犯驾驶行为对交通堵塞的影响;利用vissim仿真软件对瓶颈路段的交通流进行了模拟,对交通拥堵的形成、传播和消散规律进行了研究,并将模拟结果与调查结果进行了对比分析,显示了模型的可靠性。     

基于车载排放测试驾驶行为对轻型汽油车排放的影响

为了量化驾驶行为多维度特性及对应路段排放特征,基于车载排放测试系统,采集了实时排放数据及对应微观驾驶行为数据,分析了驾驶行为及轻型汽油车排放之间的关联关系.将驾驶片段划分为生态驾驶和非生态驾驶2种类别,在此基础上分别建立基于逻辑回归、朴素贝叶斯、神经网络、支持向量机和决策树的5种生态驾驶行为辨别模型.研究结果表明:当道...     

速度差影响下混合驾驶交通流动态特性分析

为分析自动驾驶车辆(AV)与人工驾驶车辆(HV)之间存在速度差时对混合驾驶交通流动态特性的影响,选取智能驾驶员模型(IDM)和协同自适应巡航控制(CACC)模型分别对HV和AV跟驰行为进行建模,采用MOBIL换道模型对换道行为进行建模.以单向两车道路段为场景,仿真分析了不同AV渗透率下速度差对混合驾驶环境交通流基本图的...     

基于驾驶行为需求的长大纵坡界定

考虑到山区高速公路的设计中长大纵坡路段的设计,且现行路线设计规范中没有针对长大纵坡路段给出界定标准的问题.本文从驾驶需求出发,将车辆运行速度作为驾驶行为的宏观表现,对长大纵坡路段驾驶行为特性进行分析.采集20名大货车驾驶员在长大纵坡路段实车试验数据,分析得到驾驶员在长大纵坡路段运行速度与平均纵坡坡度和坡长之间的互动关系,建立了大货车运行速度预测模型.分析得到设计速度为60 km/h的山区高速公路在不同平均纵坡条件下最大坡长.      

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.     

营运客车危险驾驶行为与驾驶人特性相关性分析

为明确营运客车危险驾驶行为与驾驶人特性之间的关系,以实际事故案例为依据,初步筛选主要危险驾驶行为及影响因素并设计调查问卷,引入概率统计方法确定调研样本量,进行实际调研。以调研数据为基础,采用有序多分类Probit回归方法,从出现频率与导致事故可能性两个维度对不同危险驾驶行为与影响因素间的相关性进行分析。通过研究确定了9种危险驾驶行为,并对危险驾驶行为进行了重要度排序。对调查结果进行信度效度检验,表明问卷总体具有很高的可信度与有效性。且驾驶人的特性与危险驾驶行为之间存在关联。     

基于驾驶疲劳的高海拔地区公路平曲线线形指标试验研究

为提高高海拔地区公路平曲线路段交通安全,进行驾驶员疲劳测试试验。采用心率血氧测试仪、非接触式光电速度传感仪等仪器采集驾驶员在高海拔地区一级公路平曲线路段行驶过程中的心率血氧数据与汽车运行速度。分析驾驶员在该路段行驶过程中的驾驶疲劳特性,建立了驾驶疲劳度与平曲线曲率变化率之间的关系模型。试验结果表明,在高海拔地区长直路段或大半径圆曲线后接曲率变化率为0.06(°)/m或半径为800 m的圆曲线可有效缓解驾驶员驾驶疲劳。     

基于信号控制人行横道处行人过街条件下城市道路通行能力研究

随着我国城市居民出行需求的快速增长,城市道路系统中行人与机动车之间的矛盾日益严重。为了有效缓减人机冲突,确保行人安全过街,提高城市道路的通行能力,本文主要从信号控制人行横道处研究行人过街对城市道路通行能力的影响。首先明确行人过街影响区、行人过街影响时间等概念,确定道路通行能力在行人过街影响下的计算公式;结合调查数据,得到过街行人到达率与影响时间的统计关系,建立行人过街对通行能力影响的数学模型;最后针对城市道路的典型路段,进行实例计算与仿真评价,通过对比模型计算值与仿真模拟值,对模型进行有效性验证。     

基于驾驶员心率的高速公路纵坡路段驾驶舒适度评价

为了量化分析高速公路纵坡路段的驾驶舒适度,进行实车试验,采集驾驶员心生理数据、道路参数以及车辆运行速度数据。运用傅里叶变换转化驾驶员心率随机信号来研究心率变化的规律。采用偏相关分析,确定上、下坡路段影响驾驶员心率增长率的显著性因素。以交通工程学、人因工程学和心理学为基础,探究坡度和速度差对驾驶员心率增长率的影响,构建了基于心率增长率阈值的驾驶舒适度评价模型。研究结果表明：坡度、速度差与驾驶员心率增长率显著相关,而坡长与驾驶员心率增长呈弱相关;上坡路段行车时驾驶员心率增长率主要分布在15%～32%之间,坡度对驾驶舒适度影响较大;下坡路段行车时驾驶员心率增长率主要分布在15%～35%之间,速度差对驾驶舒适度影响较大。研究结果可为高速公路纵坡路段安全管理提供理论依据。     

基于防御性驾驶的一维元胞自动机交通流模型

针对SDNaSch模型中车辆容易发生急刹车行为的不安全性问题,对前车停车之前的减速行为进行研究,提出了一种基于防御性驾驶的一维元胞自动机交通流模型.通过计算机数值模拟,得到了不同防御性减速概率下流量-密度关系,平均速度-密度关系,急刹车比例-密度关系与时空图,并对防御性驾驶模型的安全性与稳定性进行了分析.结果表明,DD模型提高了中高密度的流量,延缓了完全静止堵塞现象的发生,大大减少了运行车辆的急刹行为,提高了道路交通的稳定性与安全性.在中高密度区域,出现稳定均匀的同步流,同时发现与实测数据相符合的"速度跃迁"现象,与SDNaSch相比,能够更好地描述道路交通流的实际运行状态.     

一种山区急弯路段驾驶人熟练度甄别方法

为探究驾驶人眼动行为与驾驶熟练程度以及道路线型之间的响应特性,设计并组织山区公路实车驾驶行为试验。招募20名驾驶人,实时采集被试驾驶人在急弯路段的6个注视及扫视行为表征参数。试验表明:眼睛注视点在左转急弯路段的水平方向分布范围是-0.5~0.1 m,在右转急弯路段的水平方向分布范围是-0.2~0.5 m;眼睛水平注视角变化的主要范围是0°~30°;扫视速度的变化范围区间是0~1(°)·ms~(-1),扫视幅度的变化范围是5°~25°。基于采集的眼动行为参数,构建驾驶人视觉搜索模态矩阵。采用主成分分析法对影响因子进行降维,并建立驾驶人眼动特征综合评价模型。结果显示,眼动综合评分与驾驶里程呈正相关关系,表明该模型可用于量化甄别驾驶人驾驶熟练程度,并为驾驶能力评估提供有效的理论依据。     

城市典型路段的驾驶员酒驾行为识别

目前对驾驶员进行是否酒驾的接触式、非实时的随机抽检方式已难以满足酒驾检测的实际需求.在加速行驶路段、匀速行驶路段、转弯路段等典型城市道路下,以车辆速度、加速度和油门踏板位置、发动机转速等交通参数为输入,采用支持向量机模型对驾驶员的驾驶行为进行识别并判定其是否处于酒驾状态,并采用粒子群优化算法对模型参数进行优化以提高训练速度.研究结果表明,基于粒子群优化算法的支持向量机模型能快速、准确地判定驾驶员是否处于酒驾状态,可为实现非接触式酒驾检测提供理论支持,为安全驾驶辅助系统采取相应措施提供实现基础.     

基于上游到达交通量的余弦函数路段车速-流量关系模型

针对格林希尔茨速度-流量模型变型获得的路段路阻模型中存在当速度为零时研究断面流量反而最大的问题,采用上游到达的车流量代替研究路段或断面的车流量,建立新的关于上游到达车流量-速度的余弦函数路阻模型。分析在不同畅行速度、不同流量的情况下模型的稳定性与实用性。仿真结果表明:余弦函数路段车速-流量路阻模型明显优于格林希尔茨理论,能够更好地解释数据。此外,与美国公路局(bureau of public roads,BPR)模型相比,余弦函数路段延误模型的计算精度得到进一步提高,后者的计算结果与实测数据之间相关性提高了0.450。     

驾驶行为对重型柴油车实际道路行驶排放测试的影响

为探究驾驶行为对重型柴油车实际行驶污染物排放的影响,利用车载便携式排放测试系统(PMES,portable emissions measurement system)对3辆车分别进行了平稳驾驶、正常驾驶和激烈驾驶共9次PEMS试验.对每辆车前后3次试验的市区、市郊、高速路段和总行程路段动力学参数v·apos[95]和比排放进行了计算,并利用动力学参数v·apos[95]对污染物排放特性影响进行了深入分析.结果表明:相较于平稳驾驶,正常驾驶和激烈驾驶行为下3辆车NOx比排放增加33.73％～621.10％,PN比排放增加21.26％～122.40％;同时CO比排放与车辆动力学参数v·apos[95]之间无明显影响关系,市郊、高速路段NOx比排放和PN比排放与车辆动力学参数v·apos[95]存在较强的相关性,可见其驾驶行为对车辆排放的影响不容忽视.     

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。     

基于驾驶负荷模型的高原弯坡组合路段安全性分析与评价

为了解驾驶员安全舒适度评价指标(驾驶负荷)在高原公路弯坡路段的变化特征,利用生物反馈仪等相关设备,在海拔大于3 000~5 000 m的高原公路选取符合标准的弯坡路段62段进行行车试验。定量分析了驾驶负荷与海拔、高原公路弯坡路段线形组合值之间的变化关系;并且建立了相关模型。结果表明,驾驶员在高原公路弯坡路段行车过程中,驾驶负荷受到海拔与弯坡路段线形组合值的双重影响;驾驶负荷随着海拔的升高而增大;上下行过程中,驾驶负荷随着弯坡路段线形组合值的增大而增大;在海拔与弯坡路段线形组合值的共同作用下,驾驶负荷变化更加明显,海拔越高、弯坡线形组合值越大,驾驶负荷越大。     

山区城市道路交叉口纵向减速标线影响分析

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。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为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。     

考虑预期效应和交通灯影响的城市道路交通元胞自动机模型

提出描述交通灯控制下城市道路交通流动力学演化过程的元胞自动机模型,其中交通灯对于路段上车辆的影响是全局的,驾驶员可根据交通灯的状态及时调整驾驶行为,同时还考虑前方车辆的预期运动.该模型中车辆的运动更加平滑,符合实际交通现象.应用模型中的驾驶策略,可以有效地减少怠速和速度骤减的状态,从而减少机动车的尾气排放.