基于多源数据的交叉口分流向交通需求预测

对交通流进行科学预判是实施精细化智能管控的基础,为了解决目前方法对于过饱和状态下需求预测精度较低的问题,利用交叉口地磁和上游路段微波数据,结合Markov转移矩阵及加权移动平均法对交叉口内分方向的流向比例依照时间序列进行动态预测,由上游路段的车辆通过率获取交叉口内的交通需求,进而构建交叉口分方向流量动态预测模型。最后通过实测数据对模型进行验证,结果显示总平均误差为13.46%,比使用传统预测模型的预测误差减少了4.13%,尤其是过饱和状态下的预测误差减少5.81%,有效提升了过饱和状态下的交通需求预测精度,这对于城市交叉口过饱和状态下的分流向交通组织及控制具有重要意义。

城市长大隧道交通安全应急设计优化研究框架

从城市长大隧道交通安全应急设计中存在的典型问题进行分析,综合考虑用路人应急需求(路权、人因、驾驶任务)、应急交通管理需求、工程建设养护需求、应急产品设备更新需求等方面,提出城市长大隧道交通安全应急设计优化思路:在保障用路人的应急路权(疏散逃生)、车辆的应急路权(紧急停靠、应急通行)基础上,考虑基础设施、附属设施全寿命周期成本最小的原则,采用成熟的、耐久性好、可靠性高、易维护的应急设备,帮助用路人辨识危险、及时避险.

交通需求管理创新机制研究

针对交通需求管理措施之间缺乏协调机制的问题,从交通需求管理发展现状入手,分析和总结需求管理措施和机制中优势和不足;提出交通需求的虚拟化、有序化、多样化和依赖性特征,并分析其对交通需求管理产生的影响;最后,结合多年的交通管理从业经验,提出以综合交通规划为主、现代信息科技和经济手段为辅的需求管理机制创新理念。分别从三个方面研究了交通需求管理机制中的创新应用措施,能够为城市交通管理政策的制定提供指导和借鉴。

高速公路隧道入口区域交通工程设施改善对策与应用

高速公路隧道入口区域交通事故率高于普通路段,尤其是追尾、撞击洞门事故频发,容易造成群死群伤。为提升高速公路隧道入口区域的交通安全,在《公路隧道提质升级行动技术指南》对交通工程设施相关规定的基础上,提出隧道入口区域交通工程设施应满足空间路权、驾驶人因和驾驶任务的基本原则。隧道入口区域典型问题集中于可变信息板、标志信息和视线诱导设施上,主要是信息组合不良、交通标志位置不当、诱导信息不连续和不一致。由此进一步提出隧道入口区域标牌内容、形式和位置的设置建议,并提出通过增设环形立面标记、隧道轮廓带、警示型线形诱导标、柔性警示柱和防撞桶等视线诱导设施来加强隧道入口区域的视觉环境过渡的方法。最后,基于空间路权、驾驶人因和驾驶任务3个基本原则对交通工程设施改善效果进行评价。

基于线性诱导的高速公路隧道交通安全优化设计

为缓解高速公路隧道照明能耗高、交通事故损失大且难以救援等问题。借鉴建筑照明领域的线性照明技术理念,提出高速公路隧道线性诱导系统设计方法;综合考虑空间路权、驾驶人因及驾驶任务等指标,构建基于事故预防的线性诱导系统评价体系;分析线性诱导设计的适用性,提出高速公路隧道交通安全整体优化思路,并以隧道入口为例,验证线性诱导系统的作用效果。研究结果表明:利用逆反射、蓄能自发光以及发光二极管(LED)发光显示技术,基于线性诱导原理重构高速公路隧道视觉参照系,能够低成本实现隧道空间的多层线形诱导和多层轮廓诱导,满足不同视觉条件下驾驶人对交通信息的视认能力,确保视线诱导的连续性、一致性,引导驾驶人采取安全合理的行为决策,分解驾驶任务,并减少驾驶行为操作失误的可能性,实现高速公路隧道照明节能与交通安全的统一。

公路隧道入口区域驾驶人吸睛效应综合评价

为全面和系统评价公路隧道入口区域视觉吸引对驾驶人吸睛效应视觉表现的影响,本文招募30名被试开展自然驾驶实验,采集驾驶人在公路隧道入口区域不同视觉吸引条件下的眼动数据,基于因子分析法选取驾驶人吸睛效应敏感评价指标,并分别构建线性混合效应模型和数据包络分析模型,识别和探究公路隧道入口区域视觉吸引对驾驶人吸睛效应视觉表现的影响特征和作用机理。结果表明:因子分析结果显示,驾驶人吸睛效应敏感视觉指标为注视持续时间、瞳孔直径、扫视持续时间和扫视幅度;公路隧道入口区域不同视觉吸引条件对驾驶人吸睛效应的视觉表现和综合效率有显著影响,且受驾驶人年龄和驾驶经验的个体特质因素影响显著,而性别因素对其没有显著性影响;视觉吸引的存在均会不同程度地损害驾驶人的正常视觉绩效,降低其合理有效性;提示标语视觉吸引条件下,驾驶人的视觉注意水平最差,视觉认知负荷程度最高,吸睛效应的负面影响最大,广告牌条件次之。

基于线性诱导的高速公路隧道边墙效应调控方法研究

文中提出线性诱导理念,基于E-prime平台开展室内仿真模拟试验,并以30名被试者的反应时间和眼动数据作为评价指标衡量调控方法的有效性.结果表明:线性诱导方案能有效改善高速公路隧道边墙效应,降低驾驶人的反应时间,缓解驾驶人的紧张程度;采用点状设施方案或线性诱导方案的点状设施+短线条设施时,亮灯率对驾驶人反应时间有显著影响;采用点状设施+短线条设施+长线条设施或点状设施+短线条设施+长线条设施+环状设施的方案时,亮灯率对驾驶人反应时间没有显著影响,且方案为后者时,驾驶人反应时间的变异系数小,瞳孔面积变化率更稳定.

交叉口逆向可变车道与信号配时协同优化方法

为了缓解交叉口在高峰时段由于左转流量过饱和诱发的交通拥堵问题,本研究以设置逆向可变车道的交叉口为研究对象,对其车道动态开关与信号配时方案的协同优化方法进行了研究。首先,分析了逆向可变车道设置前后交叉口通行能力及运行状态变化,提出了该类交叉口进口道左转车道组通行能力和饱和流量的计算方法,并确定了在保障安全前提下交叉口逆向可变车道与信号控制协同优化的目标;然后,以常规四路交叉口为例,结合交叉口的供需关系提出了过饱和状态下设置逆向可变车道交叉口的信号相位相序、周期、绿灯时长、绿灯提前启亮和清空时间的计算方法。最后,以信号周期、相位最小绿灯、提前启亮时间以及有效绿灯为约束条件,基于效率和安全为目标构建了逆向可变车道控制与信号参数的协同优化模型。在对设有逆向可变车道交叉口实际调研的基础上,通过实际案例分析确定了优化模型的终止条件并对信号配时优化模型的有效性进行了验证。分析结果显示,在逆向可变车道仅开启6~9个周期的情况下,交叉口的车均延误和左转最大排队长度较优化前分别下降12.10%和45.74%,而经历二次停车的数量下降最为明显,达到97.98%以上。

面向主动诱导的自解释道路环境评价体系及优化应用

为解决当前交通工程设施设置混乱,对交通安全不利的问题,基于自解释道路的理念,提出自解释视线诱导系统的设计理念及特性。分析典型道路环境的视线诱导系统及主要作用,对比其线形、轮廓诱导性能,并将此类设施按自解释程度排序;构建基于路权(空间路权、时间路权、优先路权)、人因(视距、视区、视错觉)、驾驶任务(车速控制、车距控制、车道保持)的评价体系,并应用于4种典型不良道路环境的交通安全评价及优化设计中。结果表明:在自解释诱导系统中,连续设置的视线诱导设施可以更好地描述道路信息;根据道路环境,结合各类视线诱导设施的特性将其合理组合,可以达到安全有效的线形诱导与轮廓诱导效果;面向主动诱导的自解释道路环境有利于明确路权、优化视距视区、降低驾驶人的驾驶信息负荷和工作负荷。

城市非机动车出行安全影响因素和改善综述

文中从交通规划者和道路使用者两个视角总结城市非机动车出行安全的典型问题,对现有的改善方法进行研究剖析,提出非机动车出行安全综合改善理论.根据非机动车交通流的不稳定性、聚集性、个体变化大,以及穿插性,提出非机动车出行安全的改善原则为:专有路权(机动车行驶路权与其他车辆行驶专有路权)、路权连续(非机动车行驶路径不中断)、共享路权(针对非机动车的改善措施不影响其他交通).

城市水下特长隧道弯道驾驶人扫视行为研究

为探求在城市水下特长隧道弯道路段行驶过程中驾驶人扫视行为的变化特点,以扫视角为主要参数,在武汉东湖隧道内不同弯道和直线段开展实车试验,通过注视点分布范围、水平视角、通视距离的变化分析扫视行为;在特性分析中,以离均系数为指标研究不同弯道内扫视角的变化特征。结果表明:驾驶人在水下特长隧道不同线形路段行车过程中以小角度扫视为主,半径400、680、1 000 m的弯道及直线段的离均系数分别为2. 876、4. 545、5. 010、6. 324,即随着弯道曲率的减小,驾驶人扫视角的中值、均值、变化范围逐渐变大,驾驶人的扫视范围更大、心理压力更小、行车安全性更佳。

基于时空协调的Y型交叉口控制方法

Y型交叉口由于车流运行轨迹不规则及冲突复杂而导致传统的管控方式效率低下,本文根据交叉口三股关键车流循环冲突的运行特征提出了三维绿波协调控制的思想,首先将大型Y型交叉口分解为三个子交叉口,分析三股冲突车流的运行特征;然后,基于绿波协调原理构建了公共周期、绿信比、协调相位差及子交叉口间距的协同优化模型,实现了子交叉口三股关键冲突车流的闭环协调运行;最后,以梁山水泊大街与G220交叉口为例对该方法进行了验证,结果显示高负荷状态下的优化效果更佳,其平均停车次数和延误分别下降56. 86%和60. 81%,交叉口运行效率得到明显提升.

小半径公路短隧道入口段不同车型视觉负荷研究

为研究不同车型驾驶人在小半径公路短隧道入口环境中的视觉负荷,选择云南省国省干线平曲线半径为255m的公路隧道开展实车实验.利用Dikablis Professional眼动仪系统,以瞳孔面积变化速度为指标,比较瞳孔变动的差异,分析不同车型对视觉负荷和驾驶安全的影响.研究结果发现,大货车驾驶人的瞳孔面积变化平均速度显著比小客车驾驶人更快、波动范围更小,大货车与小客车驾驶人瞳孔变动速率波峰分别位于0~10m与5~15m处;当在入口段区域后可视隧道出口时,大货车与小客车驾驶人瞳孔面积变化速度均会产生波动,大货车驾驶人在瞳孔变动峰值过后的变化速度离散性更大.研究结果表明,大货车驾驶人的暗适应位置点距离洞门更近,在隧道入口段行驶时存在更严重的视觉负荷,行车安全性较差.

基于多频信息的城市水下特长隧道中部光环境优化设计

针对城市水下特长隧道中部光环境单调,缺乏视觉刺激,易导致驾驶员速度感减弱和驾驶疲劳,进而产生驾驶绩效下降的问题,提出基于多频信息的城市水下特长隧道中部光环境优化设计方法,通过室内仿真试验,以速度错觉程度和反应时间为评价指标对优化设计方法进行评价.结果表明,驾驶员驾驶疲劳受行车时间和隧道视觉环境共同影响;优化设计方法使驾驶员速度错觉程度较优化前降低1.80%~8.91%,反应时间减少0.06~1.21 s,可有效提高驾驶员的速度感知能力和缓解驾驶疲劳效应.

基于自解释的公路中央分隔带安全岛交通安全优化

为提高城乡结合部公路中央分隔带安全岛的交通安全,总结分析了安全岛发生事故的主要原因,结合自解释视线诱导理念,提出了包含交通事故分析、改善方法及评价体系的安全岛优化研究框架。根据行人受伤害的关键速度分别提出警示型、警示诱导型及诱导防撞型安全岛设置方法,对行人的保护强度依次增加;并对以上3种形式的公路中央分隔带安全岛及常见的非警示型安全岛从路权、人因、驾驶任务以及防撞等4个方面进行定性评价,若现状安全岛为非警示型或警示型则应提升为警示诱导型;若车辆行驶速度大于50 km/h,安全岛应提升为诱导防撞型。

城市水下特长隧道出入口视觉及舒适性研究

为探求驾驶人在城市水下特长隧道出入口的视觉负荷变化特性和视觉舒适性,在上午9:00~10:00的平峰时段,天气良好且交通流影响较小的条件下,选取10名驾驶人于东湖隧道(全长10.6km,限速60km·h-1)以50~60km·h-1的自由流车速开展实车试验。利用眼动仪、照度计等试验设备,采集驾驶人进出城市水下特长隧道过程中的瞳孔面积、照度值等试验数据。基于实车试验数据,研究进出隧道过程中驾驶人的瞳孔变动特性,并比较多种评价指标的差异性,选取瞳孔面积最大瞬态速度值为评价指标,对东湖隧道出入口的视觉舒适度进行评价。基于瞳孔面积的变化特点构建了瞳孔面积最大瞬态速度值与瞳孔面积的函数模型,具体分析了出入隧道过程中不同位置的视觉负荷。结合出入口处连续时间序列下光环境的变化特点,分析了出入口的视觉舒适性。研究结果表明:进入隧道过程中驾驶人瞳孔面积的平均增长率较城市普通路段增大至246.561%并趋于稳定,对黑洞效应的适应时间为8.636s;驶离隧道过程中较隧道内部路段平均增长率减小至62.631%并趋于稳定,对白洞效应的的适应时间为4.273s;瞳孔面积最大瞬态速度值与瞳孔面积呈正相关性,出入口位置的视觉负荷排序为入口洞内最大、出口洞内次之、入口洞外与出口洞外最小,各区段的视觉舒适性与之相反;研究发现出入口处的格栅式遮光棚可缓解光环境的急剧变化,有助于驾驶人适应黑白洞效应、提升行车安全性。

基于BP神经网络的区间车速估计方法研究

文中首先提出基于浮动车数据的路段车速判别方法,通过数据验证其精度不能满足实用需求;然后,基于BP神经网络提出一种将浮动车数据、定点数据与道路交通参数进行多源融合的方法,并利用动量梯度下降算法对数据融合后的BP神经网络进行训练;最后,实验结果表明,数据融合后路段区间平均车速的相对误差平均值为2.58%,实现了对路网交通运行状态的准确判别。

高速公路隧道入口区域视线诱导系统有效性研究

为了达到高速公路隧道入口区域驾驶人早发现、早适应、早决策的目的,分析了隧道入口区域的交通安全现状,提出了一种高速公路隧道入口区域视线诱导系统的改善思路与方法;通过室内驾驶模拟仿真平台,利用眼动仪采集了驾驶人的眼部数据;将驾驶人浏览兴趣区域划分为5类,分析了驾驶人在各区域的眼动参数变化;采用注视点分布位置、视觉敏感区面积等指标,描述了驾驶人视区的变化规律,评价了视线诱导系统改善后的效果。研究结果表明:隧道入口区域视线诱导系统改善后,驾驶人对道路前方远处的浏览时间占比(50.55%)、注视时间占比(53.13%)相比现状方案均有显著的提升,且扫视幅度(5.47°)明显减小;改善后驾驶人的注视点更加集中于前方远处,而道路两侧的注视点减少;现状方案中驾驶人的视觉敏感区面积在距离隧道洞口180 m左右处急剧减小,在隧道内又开始缓慢增大;改善后驾驶人的视觉敏感区面积在距离隧道洞口350 m左右处开始减小,此后一直保持相对平稳的状态;改善后驾驶人的视觉敏感区面积在各隧道区域的变化速度均小于现状方案。视线诱导系统的有效性得到了验证,使得驾驶人更加关注道路前方远处及洞内的交通信息,同时视区变化幅度更小,并且视觉负荷降低。