交通事故影响下路段排队长度模型

为描述交通事故引起的多车道路段排队现象,以及它与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量之间的关系,提出一种新的模型。此模型利用流量守恒方程,根据二流理论和三检测器原理将事故上游交通流实际运行状态转化为二流运行状态,同时转换变量,建立多车道路段的平均当量排队模型。在此基础上,推导出多车道路段平均当量排队长度的变化率公式。为验证模型的有效性,采用Matlab软件设计了交通事故占2/3车道的排队模拟方案。仿真结果表明:当量排队长度模型能够定量地描述交通事故引起的多车道路段拥挤程度,与实际排队长度变化趋势一致。     

事故影响下走行时间及择路概率的动态分析

为描述交通事故影响下路径走行时间与用户择路概率的相互作用及其演变规律,建立了基于路段传输模型和LOGIT选择模型的拟动态模型,给出了事故影响下路网各时段行程时间和交通流密度的计算方法,分析了事故影响下路段的排队扩散及消散过程.结果表明:事故持续期到排队完全消散期内,路径走行时间和路径选择概率呈现此消彼长并持续震荡的状态;事故持续期和事故清除后,事故路段上的排队位置发生转移.     

交通事故影响下事发路段交通流量变化分析

以交通事故这种异常事件为例,分别对高速公路基本路段内交通事故影响时间、车辆排队长度、事故影响下不同时间段内不同路段断面流量变化进行了分析。采用交通波理论给出了该事故路段内不同时间段内不同阻塞行车道宽度的车辆排队长度,并对流量变化分析进行了仿真验证。     

基于VISSIM仿真的高速公路事故交通影响

高速公路发生交通事故时,由于事故车辆占用车道,造成事故路段形成交通瓶颈,影响路段的实际通行能力,导致事发路段的车辆延误和排队长度的增加。为了研究高速公路交通事故对交通造成的影响,通过VISSIM仿真软件,建立高速公路基本路段和路段上的交通事故模型,分析不同输入交通量、大小车比例下,事故路段的车辆延误和平均排队长度随时间的变化规律;对中国高速公路在事故情况下的有效通行能力进行了研究。研究结果表明:高速公路基本路段输入交通量越大、大车所占比例越大,交通事故的影响时间越长、范围越大;运用VISSIM仿真模型得到基于中国高速公路交通特点的有效通行能力参数。     

车道被占用对道路通行能力的影响

通过对占用不同车道的车流量数据进行统计,分析了不同车道的实际通行能力变化过程,建立了交通流-密-速模型.并且通过建立微分方程模型,得到了受交通事故所影响的路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的函数关系.     

面向城市交通事故的多节点自组织信号控制优化

城市道路发生交通事故后,事故区会形成通行瓶颈,若上游汇入事故区的车流不加以管控,则会导致车流在瓶颈区形成排队,甚至造成排队溢流、拥挤扩散.针对此问题,本文在获取事故路段通行能力和上游交叉口车辆流量流向的基础上,基于交通流均衡原理,构建事故点上游多节点交叉口分级截流的信号控制优化模型,以限制上游汇入事故点的交通量,同时在模型中考虑上游截流交叉口进口道的饱和度、排队长度、截流时长和主要截流路线,防止拥堵转移并减小调控交叉口的范围.案例仿真表明：该模型能够有效抑制事故点的排队长度,避免拥堵扩散,使路网平均车速提升20.54%,平均单车延误降低24.83%,且不会对周边路网造成较大负担.研究成果可为交通事故拥堵治理提供决策依据和方法参考.     

基于二流理论的拥挤交通流当量排队长度模型

为描述拥挤交通流中的排队现象,根据二流理论,提出了将交通流实际运行状态转化为二流运行状态的思想.利用流量守恒方程,建立了单车道路段当量排队长度模型,并在此基础上,推导出多车道路段平均当量排队长度模型.为验证模型的有效性,采用VISSIM软件设计了拥挤交通流的模拟方案.对比模型计算的当量排队长度与软件统计的实际排队长度发现:当量排队长度均大于实际排队长度;当量排队长度比较稳定,而实际排队长度有所波动.结果表明,当量排队长度模型能够定量地、更好地描述拥挤路段的交通流拥挤程度.该模型计算方法简单,便于工程实践,可以为城市交通控制系统优化等提供理论依据.     

具有破坏排队的离散时间动态网络装载算法

以简化的动力波理论为基础,假设路段上只有2种流量状态：一个是前向波;另一个是后向波。根据路段出入口的累计车辆数以及路段波速,计算可能的路段出入口流量,并以此为基础,进一步计算路段的实际出入口流量,给出了一个破坏排队条件下的离散时间动态网络装载模型。仿真试验结果表明：破坏排队模型能够跟踪由于路段拥挤导致的破坏排队现象,进一步对比了点排队与物理排队的动态网络装载结果的差异;在非拥挤状况下,2种模型类似,而在拥挤状况下,破坏排队模型能够给出更加真实的结果。     

双车道公路交通安全性预测基础模型

在调研和采集双车道公路的事故、线形、交通等数据的基础上,应用统计分析方法,建立了直接表征我国双车道公路的事故与影响要素之间关系的交通安全性评价的定量方法．根据沿线土地利用情况,将一条路分为普通路段、村庄路段、交叉口路段．分别建立了普通路段和村庄路段的总事故数、一般以上事故数、路侧事故数、追尾事故数、碰撞事故数,以及交叉口路段总事故数的预测基础模型．     

基于视频数据的道路通行能力分析及车辆排队长度模型

根据2013年全国大学生数学建模竞赛A题提供的交通视频,采集了相关数据,对数据进行仿真分析,得出了车辆变道行为发生率越高实际通行能力越低的关系,分析了实际通行能力随时间变化的趋势,并建立了数学模型.分析了占道不同对实际通行能力影响的差异,先从统计学的角度利用曼-惠特尼U检验对两种情况下实际通行能力数据进行显著性差异判断,然后结合现场交通实际情况对实际通行能力存在差异的原因进行分析.基于交通二流理论的思想,计算了车辆的排队长度.建立BP神经网络模型,模拟交通事故路段车辆排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间以及路段上游车流量间关系.经检验,此模型拟合效果好、泛化能力强,平均预测误差仅为3.0168%.     

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。     

最大当量排队长度模型及其时空特性

为描述最大排队长度的时空特性,基于单车道路段当量排队长度模型,推导出最大当量排队长度模型.运用数理统计方法分析最大当量排队长度的交通流特性、时间特性与空间特性.使用偏微分方法求解各个影响因素对最大当量排队长度的灵敏度.结果显示:最大当量排队长度对路段长度最为敏感,其次为滞留车辆数,对到达车流量、周期时长或绿信比的敏感程度均取决于另外两个变量.研究表明在交通控制系统中应优先协调短连线以避免交通多米诺效应;考虑不同园素对最大当量排队长度的影响特性,可以为优化或调整信号控制方案提供理论依据.     

一种改进的公路事故多发路段处机动车安全风险评价方法

针对事故多发路段中存在的风险机动车隐患问题,研究并提出一种改进的DBSCAN聚类识别公路事故多发路段办法,而后使用Kprototype算法对事故多发路段进行聚类,分离出道路状况相似路段,继而对同一类事故多发路段中的车辆使用基于重设阈值的累积逻辑回归进行分析,得到进入该类路段车辆的实时风险指数,是一种对进入事故多发路段的车辆进行实时预警的有效方法。结果表明:改进的参数自适应DBSCAN聚类算法用于鉴别事故多发路段,不仅能够实现任意长度且更为集中的事故多发路段提取,而且能够通过事故严重程度加权识别出事故严重程度较高的路段。与累积逻辑回归算法相比,基于重设阈值的累积逻辑回归算法对事故多发路段中车辆事故风险预测准确率能得到显著提高。     

基于集散波动模型对车道占用交通影响的探究

随着经济水平不断发展,人民物质生活不断提高,城市生活中交通堵塞成了一大难题。尤其是交通事故的发生就会使车道被占用进而产生交通拥挤,还有道路修建等一些其他原因导致交通堵塞。该文利用交通流波动理论,通过对道路通行能力进行观察,建立了可以描述交通事故排队长度与事故横断面实际通行能力、事故持续时间、路段上游车流量间的关系的集散波动模型,并分析模型的优缺点,对模型扩展做了进一步讨论。     

基于动态分段和DBSCAN算法的交通事故黑点路段鉴别方法

为提高交通事故黑点鉴别的精度,选择合适的路段长度作为分析路段的基本单元,结合移动步长法将路段划分为几种不同的组合,兼顾交通事故次数和伤亡人数对交通事故进行当量化处理;采用累计频率法进行事故分析,分别得到各种组合下的事故相对集中路段,按路段相邻原则对其进行合并作为初选黑点路段。针对初选黑点路段,选取合适的邻域和阈值,采用基于密度的聚类(DBSCAN)算法进行聚类分析,以寻求长度较短且事故集中的真正事故黑点。为验证该鉴别方法的可靠性,对麻昭(麻柳湾—昭通)高速公路部分路段进行事故黑点鉴别。结果表明:在动态路段划分的基础上,采用当量事故数-累计频率法,初步鉴别出的事故多发路段长度占全线总长28.4%,发生当量事故次数占总事故次数的56.4%;通过移动步长法动态划分路段单元能够最大程度鉴别事故多发路段;采用DBSCAN算法对初选黑点路段进行再次排查,得到的事故黑点路段长度仅占全线总长10.8%,其发生当量事故次数占总事故次数的52.5%;与初选路段相比,其总长度下降了61%,总当量事故次数几乎不变。将动态分段和DBSCAN算法结合能够剔除初选路段中的非黑路段,识别出真正的黑点路段。该方法提高了公路交通事故黑点路段的鉴别精度,可为交通事故黑点的有效治理提供坚实的技术支撑。     

高速路入口匝道的模糊神经网络自适应协调控制

为了实现高速公路多路段入口匝道的协调控制,提出了一种基于模糊神经网络的自适应协调控制方法.该方法首先利用模糊规则实现了相邻路段间交通状态的协调,并对匝道排队进行调节,使其不超过最大排队长度.然后,在神经网络权值优化过程中,采用遗传算法对隶属度函数进行优化,避免算法收敛于局部最优解.该方法具有不依赖于系统的精确模型、控制算法能自适应外界变化、可实现多路段间协调控制等优点.仿真结果表明,该方法对3个路段的高速公路入口匝道能够较好地实现自适应协调控制;与经典的ALINEA方法相比,优化速度更快,在抑制交通密度波动和排队长度增长方面效果更好,对道路容量的利用也更加充分.     

考虑服务水平的路段随机动态行程时间可靠性

在路段行程时间可靠性的研究中,对于路口排队延误的处理多为设置固定延误值,缺乏对随机路网条件下路口延误的动态分析。针对时变的道路网络,根据交通流在交通网络上的运行特性,考虑出行者与路况的交互作用,综合考虑车辆排队、信号相位、车流速度的相互影响,确定不同道路服务水平下的随机动态路段行程时间可靠性。研究结果表明,考虑随机动态路口排队延误的行程时间具有较高的可靠性。     

关键交叉口与双周期交叉口间路段上的车辆排队模式及测算方法

为了描述周期时长不相等的协调信号交叉口间路段上车辆排队的集结与消散现象,以关键交叉口周期时长为双周期交叉口周期时长的2倍为例,基于冲击波理论,针对两个相邻交叉口之间路段上的上、下行车流分别描述了车辆排队的各种模式并建立了车辆排队长度模型。为了验证模型的有效性,利用VISSIM交通仿真软件设计了模拟实验方案。考虑不同条件下信号红时差与交通流率的多种组合,通过仿真实验共得到35组数据,每组数据均获得84个有效数据点。结果显示,上、下行方向的车辆排队消散长度的计算值与模拟值的相对误差小于10%的周期分别占75.56%和95.00%;交叉口信号周期越长,其排队消散长度的平均值和最大值也相应地越长。研究结果表明,该模型可以用来估算周期时长不相等的协调信号交叉口间路段上车辆的排队长度,从而为交通控制方案的优化与调整提供理论依据。     

车道被占用对城市道路通行能力的影响

本文是对2013年全国大学生数学建模竞赛A题的解答.通过参考国家标准的道路通行能力评价体系,建立了准确求解道路在发生交通事故后的实际通行能力的数学模型;同时,基于交通流二流理论建立了排队长度分析模型,评估其与各影响因素之间的关系.在问题1中,以红绿灯导致的车流量周期性变化规律为依据,引入相关修正系数对模型进行修正,得出求解实际通行能力的模型.在问题2中,对统计数据进行加权平均后计算出道路的实际通行能力,再对比所堵车道的车流量,分析得车道车流量与通行能力的关系.在问题3中,根据交通流二流理论和流量稳定方程建立排队长度的分析模型,再运用控制变量法和MATLAB制图定性分析车辆排队长度与事故断面实际通行能力、事故持续时间和路段上游车辆数间的灵敏度.在问题4中,利用问题3建立的当量排队模型进行适当推导,即得排队长度达到140 m的时间估算模型.     

基于多项Logit模型的山区高速公路事故致因分析

为分析山区高速长大下坡路段事故严重程度的影响因素,本文首先对地处陕西省、广西省、云南省的典型山区高速公路长大下坡路段的道路交通事故数据进行深度调研,共获取2559条事故数据,然后基于上述事故数据,构建了多项logit事故严重程度模型,对导致山区高速长大下坡路段交通事故的直接致因进行了分析。分析结果表明：肇事驾驶人超速行驶、违法装载超限、疲劳驾驶、操作不当、违法停车、车辆制动失效对山区高速长大下坡路段伤亡事故有显著影响。为改善山区公路的运营安全性,从根本上寻求已建成山区高速公路事故频发的有效办法提供方向。