基于空间视距的林区曲线道路行车舒适性研究

为提高林区曲线道路驾驶员行车安全性和舒适性,采用驾驶模拟试验办法,利用眼动和心率作为评价指标,从动态视角对林区曲线道路行车舒适性进行评价研究。基于空间视距理论建立5种不同空间视距的林区曲线道路场景,研究结果表明,驾驶员瞳孔直径变化率和心率增长率随着空间视距增大而不断减小,驾驶舒适性不断增大。考虑瞳孔直径变化率和心率增长率的最小空间视距值为101 m和89 m,得出瞳孔直径变化率和心率增长率的空间视距适宜值为128 m和132 m。

基于多因素的公路弯道停车视距计算模型研究

为了厘清弯道路段相关线形参数对停车视距的影响,在对弯道路段车辆行驶动力学分析的基础上,建立以制动初速度、平曲线半径、弯道超高、弯道纵坡及道路附着系数为自变量的弯道路段车辆制动模型;结合驾驶人和车辆的反应时间,根据运动学原理,构建弯道路段车辆安全停车视距修正模型,通过数值分析,提出弯道路段车辆停车视距计算方法,并将弯道路段车辆停车视距计算结果与《公路路线设计规范》规定值进行对比。结果表明,随着弯道纵坡坡度、超高的增大及弯道半径的减小,停车视距逐渐增加;模型计算值普遍大于规范规定值,特别是在高车速时二者的差别较大。

基于运行安全的公路隧道进出口线形设计

为提高公路隧道进出口区域的运行安全,对该区域的线形设计进行深入研究。针对隧道进出口区域的运行环境过渡特征,基于隧道进出口前后5 s设计车速行程范围的平纵面线形要素的科学组合,构建了隧道进出口线形过渡技术指标,用于衡量隧道进出口区域线形设计的安全性。鉴于我国目前隧道进出口事故资料的统计尚不完善,选用运行车速差作为中介指标采用间接分析法进行研究,提出了基于运行车速差的隧道进出口区域运行安全性的评价方法和评价标准。并在理论分析的基础上,对实测隧道进出口线形和运行车速数据进行了统计分析,建立了隧道进出口线形过渡技术指标与运行车速差的二元回归关系模型。据此提出了基于运行安全的隧道进出口区域线形设计的建议值。

道路几何参数对车辆操纵稳定性影响

为研究道路几何参数对车辆操纵稳定性的影响,本文采用MATLAB/Simulink建立了3自由度整车动力学模型,通过数值仿真模拟,研究了车辆在不同超高、纵坡坡度以及合成纵坡下动力响应,在此基础上进一步分析了在不同车速以及前轮转角输入下,道路几何参数对车辆操纵稳定性的影响。结果表明:与水平路面相比,道路超高和纵坡坡度对车辆操纵稳定性有显著影响;然而这种影响程度又受车辆运行速度和前轮转角输入的影响,当车辆运行速度和前轮转角输入减小时,道路几何参数对车辆操纵稳定性的影响减弱。

高速公路线形三维空间综合指标与运行车速的关系模型

为准确预测高速公路运行车速,以平、纵线形综合指标为主,横断面线形指标作为修正的方式,考虑桥梁、隧道等结构物的影响,建立包括曲率、曲率变化率、曲线转角、纵坡度、车道宽度等指标的公路线形三维空间综合指标描述函数;注重运行车速的连续性变化及驾驶员视觉需求,确定车辆行驶中前方100 m至250 m有效注视范围为前方线形对车速的影响范围;根据车辆加减速性能,确定后方200 m加减速长度范围为后方线形对车速的影响范围;通过对前、后线形影响范围内公路线形综合指标的累积效果与运行车速的相关性分析,建立高速公路线形三维空间综合指标与运行车速的关系模型,应用结果表明关系模型适用于我国高速公路的连续性预测。

基于行车轨迹特征的行车道宽度渐变率分析

鉴于规范中关于公路行车道宽度渐变指标的规定不甚明确,基于车辆换道行驶轨迹,分析了直线与大半径平曲线路段的缓和曲线与圆曲线换道模型及其适用范围。针对不同模型下车辆的受力特性提出了反向超高条件下车辆换道的安全转弯半径。在换道过程中,换道纵向行驶距离由转弯半径决定,结合换道横移宽度,提出了行车道宽度渐变指标推荐值。分析表明,设计速度与路拱横坡越大,行车道宽度渐变率越小,且设计速度的影响较为显著。此外,根据车辆在变速车道出入口处的分合流特性,给出了变速车道宽度渐变指标推荐值,以期为公路设计提供参考。

高速公路直线段最大长度合理取值研究

从车辆运行状态的角度出发,将直线段上车辆的运行分为加速行驶、匀速行驶和减速行驶3个过程,分析了车辆在不同行驶过程中的行驶时间与行驶距离,以直线段上最长行驶时间70 s作为最大直线段长度的控制条件,推导了基于运行车速的高速公路直线段最大长度计算模型。模型表明设计速度为120 km/h的高速公路直线段最大长度要比20倍设计速度小,而其他设计速度的高速公路则要视直线段相邻曲线起终点的运行车速而定。以现场实测数据为依据,建立了高速公路平曲线起终点小型车运行车速与平曲线半径的回归模型,并给出了计算实例。基于运行车速确定高速公路直线段最大长度能够较好地满足驾驶员的实际需求,提出的计算模型可为高速公路设计及安全审计提供依据。

求解带有时间窗的车辆路径问题的改进算法

提出在用改进节约法对VRPTW问题求出初始解的基础上,通过引入惩罚因子PE和PL,运用2-opt*和Or-opt相结合的方法对初始解进行优化,并以21个节点的配送网络实例进行验证.计算结果表明,采用该方法计算的目标函数值不仅比传统的改进节约法更优,而且计算效率较高,速度较快.同时,该方法可根据客户对于时间窗要求严格程度的不同,通过调整时间惩罚因子PE和PL,得到不同的配送路径方案.

突发事件下应急物资配送问题的改进算法研究

应急物资配送主要是应急车辆在最短的时间内把应急物资从各地应急储备仓运送到救灾点集散中心,其研究的核心是最短路径选择问题。将最邻近算法应用于应急物资的配送路径选择,提出一种多对多的改进最邻近优化算法。在该算法中,克服以往只能解决一对多问题的局限性,引用全新的编码方法,以时间作为衡量标准,同时对组合参数进行选择进化,以实现组网路径的有效选择。通过仿真实验证明该算法具有很好的适应性。

高速公路互通式立交桥卵形曲线匝道的坐标计算方法

高速公路互通式立交桥匝道一般为卵形曲线,是指在2个半径不等的圆曲线间插入一段非完整缓和曲线,为了方便坐标的计算,将插入的非完整缓和曲线视为完整缓和曲线的一部分。另外,实际施工所需放样中,通常需要根据与边桩及控制点位对应的中桩坐标、中桩切线方位角及横向距离计算所需点位坐标,因此针对卵形曲线段任意中桩坐标及中桩切线方位角的计算、测设问题,将卵形曲线转化为完整缓和曲线的一部分,进而推导了简洁、实用、易懂的计算公式。并结合工程实例,对所推导公式的实用性及可行性进行了验证,证明所得公式计算精度能够满足施工要求。且互通式立交桥中S形曲线匝道坐标计算和测设也可参照卵形曲线的计算和测设方法来实现。

基于线形风险指数的高速公路线形风险评估方法研究

为使高速公路线形风险评估最终有一个量化的综合评估结果,并克服现有线形风险评估方法的缺陷,在线形风险评估指标研究的基础上,将运行速度协调性线形评估和驾驶员心理指标线形评估相结合。评估过程中综合考虑驾驶员因素及线形本身的影响,规避两方法各自的局限性,提出了一种量化的高速公路线形风险评估综合指标——线形风险指数,实现了高速公路线形风险评估的多元考虑。以湖南某高速公路为依托,通过现场试验对3名驾驶员心率变异指标及实时车速进行采集,采用线形风险指数对试验段线形分段进行了风险评估。通过将2009年至2012年试验段交通事故情况与评估结果进行对比分析,发现试验段线形风险指数与路段事故数变化规律基本一致,验证了线形风险指数进行高速公路线形风险评估的可行性与可靠性。

平凸曲线组合均衡性对公路安全性的影响

为深入分析平纵线形组合均衡性与道路安全性的定量关系,针对“平曲线+凸竖曲线”线形组合(以下简称平凸曲线),采集了美国华盛顿4条州际道路477 km的道路线形及2011年至2018年的交通数据和事故数据,作为本研究的训练样本和测试样本。根据平纵线形组合特性,提出错位值、平曲线半径、竖曲线半径、平曲线长度和竖曲线长度为线形组合均衡性表征指标,采用决策树、随机森林和极端随机树3种机器学习模型,分析平凸曲线均衡性指标对亿车千米事故率的影响,其中随机森林模型的预测和拟合精度最高。基于随机森林模型进行敏感性分析和数值分析,结果表明:当平曲线半径大于2.8 km或竖曲线半径大于58 km时,平、竖曲线半径的增大对线形安全性影响较小。文中同时研究了平曲线半径较小时均衡性表征指标与事故之间的关联性,并推荐安全性较高的取值范围。研究结论可为后续平纵线形组合的定量优化设计和安全性改善提供参考。

高速公路平纵曲线组合路段交通风险评估方法

高速公路平纵曲线组合路段常出现单一平曲线和竖曲线要素满足规范,但二者相结合后存在安全隐患的情况。为评估这类组合路段的交通风险、提升组合路段安全性,综合运用可拓云理论与理想点法,提出了基于可拓云模型的交通风险评估方法。基于已有事故数据和文献,从驾驶员、道路、交通环境以及其他因素的角度出发,构建了包含15个指标的交通风险评估指标体系,并将每个指标划分为5个风险等级;利用层次分析法和熵权法确定各评估指标主、客观权重后,再通过理想点法确定各评估指标组合权重;参照公路路线设计规范及相关文献,考虑定性指标的边界模糊性划分各评估指标的风险等级,并按照等比原则实现定性指标的定量化描述;构造可拓云模型云隶属度矩阵,计算综合评判向量,最后根据最大隶属度原则确定路段风险等级。以云南省3段高速公路路段作为分析案例,利用基于可拓云模型的交通风险评估方法计算了各路段风险等级,并识别了各路段的危险性指标。结果表明:该方法与传统基于模糊综合评价法相比,评估结果相同,但信息更丰富,其综合评判模糊等级特征值的期望E_(xr)反映了路段的安全程度;Y路段的E_(xr)高于C路段,表明Y路段比C路段更安全;3段路段的评估结果的置信度因子θ均小于0.05,表明结果可信度较高,验证了该方法在交通风险评估过程中的适用性。

汉台区中心城区洒水车运行路线优化模型

为了减低碳排放量,以中国邮递员问题为基础,并通过求最短路径的方法,得到了汉台区中心城区洒水车运行路线的优化模型。

基于空间填充曲线和or-opt搜索求解旅行商问题

为探索求解大规模TSP(旅行商问题)有效实用方法,提出基于SFC(空间填充曲线)和or-opt混合算法来求解TSP,其中SFC方法能快速且有效地获得初始解,or-opt搜索算法可有效改进初始解。通过中国旅行商问题(CTSP)数据测试,无论是速度还是精度都能满足一定要求,证明这种混合算法能快速有效地解决TSP,并为解决大规模此类问题提供了一种新的思路。

干线公路与沿河道路交叉方式探讨

文章结合工程实践,通过区分几种不同条件的交叉情况,对干线公路与沿河道路的交叉设置方案进行探讨,论述了不同条件下交叉设置方案和型式等,为相关工程提供参考和指导。

基于VISSIM的平面交叉口交通信号灯组优化设计

通过研究优化信号灯组配时来缓解淮安淮海路与枚乘路交叉口通行能力低、交通延误过长的问题。经过实地数据调查与数据处理、VISSIM仿真建模与运行、优化前后效果对比来探究优化效果。仿真结果显示,信号灯组优化后交通延误的缓解较为明显。

公路线形的操纵负荷分析及设计控制

以路线-驾驶者-车辆仿真系统为行车试验手段，根据行驶过程中方向盘角输入和转速的时域变化，分析了多条路线的操纵负荷特性，试验路线的设计车速Vd为20-120km/h，含长大圆曲线、卵型、凸型、回头曲线等组合.结果表明：在Vd≥80km/h的山岭区高速公路上操纵车辆是非常容易的；当曲线半径大到一定程度时，曲线行驶和直线行驶已经不存在差别，但仍需要方向干预；当行驶速度偏离设计车速不多时，二、三级公路的操纵负荷虽比高速公路大，但还不至于造成驾驶者紧张，不过三级公路可能会使快速车辆操纵困难；卵型线是一种有利于操纵的组合形式，因为可以在中插回旋线上调整方向盘转角；相邻同向曲线的圆直点（YZ）和直缓点（ZH）共点时，YZ/ZH点处的曲率跳跃会导致操纵困难，建议处理成卵型；回头曲线使四级公路上的车辆操纵变得困难，省略回旋线会造成驾驶者紧张，为此应提供至少25m的回旋线.

山岭区低等级低指标公路路线的使用质量分析

在计算机上建立道路生成模块、车辆模型库、驾驶人模块,形成"路线-驾驶者-车辆"仿真系统,以云南省大关—永善四级公路为对象,以小客车为仿真车辆,针对常见的驾驶员类型来设置驾驶特征参数,进行了跟随路中线行驶的仿真试验,分别分析了路线上的速度特性、操纵负荷特性和驾乘舒适性.试验结果表明:只要注意相邻曲线参数的合理搭配并注意控制直线段长度,同样可以设计出速度均衡的低等级路线;回头曲线的使用和回旋线的省略会使方向盘峰值转速和侧向加速度增长率急剧增加,造成驾驶者操纵紧张以及乘坐不舒适;曲线型设计方法会明显改善山区低等级公路的使用质量,应多尝试使用.

杭州城市诱导体系建设理论探索与实践

杭州城市诱导体系是以各类智能交通信息采集设备为基础,以数据处理、融合等相关理论及数学模型为支撑,并充分结合具有地方特色的杭州城市交通实践经验,开发出的城市智能交通诱导软硬件系统。以建成的杭州城市诱导体系为例,对其框架体系、交通流预测与检测纠错等若干关键技术进行阐释,可以引发对该诱导体系功能的进一步提高和完善。