道路交通安全评价方法研究概述

道路交通安全评价是支撑我国道路建设稳步发展的重要技术之一,是道路交通安全研究的重要内容,是我国交通强国建设过程中重要的保障。通过对道路设计、建设和运营各个阶段进行交通安全评价,确定道路交通安全风险状况,进而采取针对性的防控措施,可有效保障道路的安全通行,防范化解交通安全风险,预防和减少道路交通事故的发生。本刊从本期开始,以道路交通安全评价为主题,陆续刊发二级加宽公路、城市快速路、枢纽型互通立交、高速公路事故多发路段等交通安全评价分析文章,以飨读者。

城市快速路交通安全评价要点探析——以上海北横通道为例

快速路是城市交通安全需要重点关注的场景,开展快速路交通安全评价有利于保障城市交通系统高效安全运行。作为连接上海长宁、虹口、杨浦等多个行政区的东西向交通主动脉,北横通道是申城环内“三横三纵”骨架性主干路网的重要“一横”,全线长19.1km,为多点进出的超长地下快速路,分为西段工程和东段工程,净空3.2m,限高3m,同时还需要实现与中环路高架。

基于自然驾驶数据的分心状态特征分析与跟驰行为建模

基于行为特征对分心跟驰行为进行分类和建模,根据模型标定的方法探究不同状态下跟驰模型的适应性。首先从持续开展3年有余的上海自然驾驶数据中提取了大量分心跟驰样本,基于驾驶行为刺激反应框架对分心状态特征进行了初步分类,得到了5类分心跟驰行为;其次分析了现有4类经典跟驰模型(GHR、GIPPS、IDM和Wiedemann)对分心跟驰行为的适应性,同时根据五折交叉验证适应性结果对分心跟驰行为分类进一步优化,最终得到3类分心跟驰行为(麻木反应、过激反应和延迟反应);最后探讨了分心状态下的2种跟驰行为建模策略(AIDM和TDIDM)。结果表明,对IDM模型进行合理标定即可较准确地描述不同类型的分心跟驰行为。

基于自然驾驶数据的驾驶人跟驰行为内在异质性预测与建模

为了对交通流建模研究和高级辅助驾驶开发等提供可靠跟驰行为支持,本文针对同一位驾驶人个体内部发生的从正常到异常的跟驰行为模式的转变,提出一种以Transformer深度学习模型为基础的驾驶人跟驰行为内在异质性预测和建模方法。本文基于超过20万km的大规模自然驾驶实验,首先,利用对驾驶人的全要素长期行为观测,为41位驾驶人建立基线模型,完成3194次驾驶人内在异质性事件识别与提取;其次,设计基于Transformer多头自注意力机制的深度学习预测器,实现对驾驶人内在异质性事件的准确预测。结果表明,预测器在跟驰内在异质性三分类时间点预测的F1分数(F1-Score)相较于长短时记忆网络表现更优,达到了87.13%,基于预测结果的动态跟驰参数切换可以降低21.08%的驾驶行为建模误差。研究结果有助于更加准确地重现驾驶人跟驰行为,进一步提高交通流仿真精度和高级辅助驾驶控制策略拟人化水平。

基于OpenCV和Halcon的交通冲突视频自动检测及数据处理

运用OpenCV和Halcon图形开发工具,以VC++6.0为基础开发平台,采用背景消减法和基于区域特征的跟踪算法实现视频图像中车辆运动目标的提取与跟踪,并将数据信息实时保存至文件中.在视频数据信息中处理提取冲突车辆的运动轨迹、速度、加速度等微观交通参数,实现交通冲突微观参数采集.综合减速度、角速度、速度和距离等指标建立多参数交通冲突判断方法,根据车辆的轨迹、速度和加速度曲线对车辆的运行特征做出分析,初步实现简单交通条件下机动车交通冲突视频自动检测.

行人机动车冲突模型及其行人过街风险控制应用

基于交通冲突技术理论,对上海市61个时段的5个路段无信号灯控制人行横道处人车冲突过程进行全程录像.以车流量、路段平均车速和行人流量为变量指标,建立非高峰小时(饱和流率小于0.7)的行人车辆冲突次数预测模型及严重冲突次数预测模型,经F检验和T检验,模型整体及参数的置信水平均大于95%.通过χ2检验,证明人车冲突服从负二项分布,从而建立人车冲突概率模型.分别计量我国发达地区行人机动车冲突风险控制效益及冲突控制成本,通过风险经济评价提出人车冲突控制的决策支持方法.

路段行人-机动车冲突观测方法及冲突特性

基于交通冲突技术理论，对上海市9个路段的无信号灯控制人行横道处的人车冲突过程进行全程录像。通过读取冲突过程中的车速变化过程、车辆运行轨迹变化过程和行人的避险行为，建立了行人一车辆冲突严重程度的辨别指标，对人车冲突过程中行人以及车辆的避险特性进行了定量的总结和分析。研究表明，路段车速与行人过街速度呈线性管理；大多数车辆与行人发生冲突时，在距离冲突点的位置28m以内才开始采取避险行为；在行人到达为120～140人·h^-1或者平均车头间距为85～100m时，行人通常会聚群寻找可穿越车流间隙过街。

人行道有效宽度和利用率分析

行人事故(PedestrianRTAs)在许多发展中国是很严重的问题。本文研究各种有效宽度下的城市道路人行道的使用率与交通道路特征包括自行车流量、行人流量、机动车流量和车速之间的关系,以及不使用人行道的行人的性别年龄特征,为城市道路提供合理的行人通道设计提供理论和数据依据。研究表明:有效宽度在1.8m以下的人行道会妨碍人们的正常使用,有效宽度小于1m的人行道大多数行人不会使用。机动车流量和车速对利用率没有显著影响。行人流量和人行道利用率成反比。

上海市大件运输通道规划研究

为保障大件运输的安全可靠,需规划合理的运输通道。现利用54684条上海市超限运输审批数据,梳理出了三类大件运输需求及其运输路线,并基于高德API和ArcMap软件,将审批数据转化为地理空间数据,再利用栅格集计,对其进行了热力分析,规划了合理的运输通道,同时为大件运输的数字化管理奠定了基础。

基于安全替代指标的城市道路交通安全高风险点位研判方法

针对城市道路开展高风险点位的判别和筛查,是交通安全改善工作的重要内容。以上海市为例,基于手机导航定位数据,提取了急减速事件、急加速事件、平均速度、速度变异系数和拥堵指数五种替代安全指标,进而分别构建了基于零截尾负二项的事故频率预测模型和基于多元logit的事故严重程度预测模型,可有效识别出城市道路交通高风险点位。模型具备较高的准确率和可解释性。该方法可为精细化的城市道路交通安全治理提供有效的技术支撑。

高速公路网突发交通事件时空影响预测模型

提出了交通事件持续时间4个阶段的定义,分别建立了4个阶段的时间预测模型。在传统密闭道路集散波模型的基础上,提出了考虑汇入汇出匝道及衔接道路的路网事件辐射范围预测模型。采用面向对象的编程思想,构造了集散波类并模拟集散波在路网中的辐射过程,通过渲染地图来展示事件辐射态势。利用交通仿真技术,验证了时空影响预测模型能够有效地描述不同时间阶段交通事件在路网上的辐射范围。

面向卓越工程师的“道路规划与几何设计课程设计”课程教学探讨

面向卓越工程师的培养要求,分析了交通工程专业的特点以及道路规划与几何设计课程在交通工程专业中的地位和作用。通过对道路规划与几何设计课程设计的知识构成和当前教学模式特点的分析,从内容体系、教学形式和考核方式等方面提出了面向交通工程专业的道路规划与几何设计课程设计教学思路。

道路交通安全设计

近年来，我国在道路安全方面取得了明显成效，但道路安全形势依然严峻，每年因道路交通安全事故伤亡人数超过20万人，并且随着汽车保有量的增加，人-车-路之间的矛盾更加尖锐。据统计，截止到2016年底，全国机动车保有量达2．9亿辆，其中汽车1.94亿辆；机动车驾驶人3．6亿人，汽车驾驶人超过3．1亿人。

基于大货车制动性能的山区高速公路坡度坡长限制研究

利用山区高速公路实地制动鼓测温试验的数据,对美国GSRS中的制动鼓温度预测模型进行修正,并以此模型为基础,推导大货车下坡时,其制动鼓温度与坡度、坡长、车重、车速的关系,进而算出坡度坡长限制,保证大货车制动鼓温度不超过其安全温度,以期降低大货车在山区高速公路制动失效的几率,为更安全的山区高速公路纵断面设计提供参考。

基于未确知测度理论的高等级公路交通安全评价

基于未确知测度理论,建立高等级公路安全性等级评价和排序模型.首先,以影响高等级公路安全性的主要因素来确立评价指标体系和评价标准;然后,根据实测数据建立各影响因素的未确知测度函数,并利用信息熵理论计算各影响因素的指标权重,依照置信度识别准则判定等级;最后,得出高等级公路安全性评价结果.评价方法能解决高等级公路安全性评价中诸多因素不确定性问题,还可以按安全程度排序.将该方法应用于新疆4条高等级公路的安全性评价并与传统的模糊综合评价法比较,结果表明,该方法科学合理,意义明确,可以在实际工程中推广应用.

山区公路紧急避险车道驶入角研究

通过实地调查和查阅相关资料的方法确定了我国山区长大下坡公路交通事故的主要车型和紧急避险车道的设计车速。以保证制动失效车辆行驶时的横向稳定性为前提,以主线为右转曲线的公路为主要研究对象,通过制动失效车辆由主线驶入紧急避险车道的行车轨迹几何特征对紧急避险车道驶入角和主线平曲线半径之间的关系进行了研究,得出了适合我国山区紧急避险车道驶入角的合理取值范围。为我国山区公路紧急避险车道驶入角的选取提供了必要的理论参考。

城市地下道路车速特征及运行车速模型

采用实车测速实验,在上海市8条城市地下道路中进行车速数据的采集,并选取156个典型线形路段,研究地下道路中车速的分布特征及运行车速.通过多元逐步线性回归建立城市地下道路运行车速预测模型,模型自变量包括车道宽度、纵坡、车道数、限速、分合流、洞口等.结果表明,预测模型的拟合效果良好,通过预测值和实测值的比较验证了模型的有效性.同时发现限速对城市地下道路中运行车速的影响很小.运行车速预测模型适用于设计车速在40~80km·h-1,双向4~8车道的城市地下道路中.

地下道路横断面对驾驶行为的影响

基于8自由度的驾驶模拟器研究了地下道路车道宽度、车道位置、侧向净宽对驾驶行为的影响.受试者在一条单向三车道的地下道路场景中进行了试验.试验结果表明车道宽度和侧向净宽对车速、偏移及主观感知都有影响,而车道宽度的影响更为显著.不同车道上,驾驶行为表现出与驾驶人的主观感知不一致.基于横向偏移状态分析了不同条件下的行车安全性,并为地下道路设计车速、车道宽度、限速、车道组合等方面提出了建议.

自然驾驶状态下使用手机对驾驶控制行为的影响

研究基于上海市自然驾驶项目,共计提取了296个驾驶人使用手机的行为样本,并基于动态时窗构建了表征驾驶人控制行为的特征指标,针对使用手机的5种操作行为:拨打、接听、通话、挂断和查看信息,分别分析了各操作过程中驾驶人纵向、横向控制活动的强弱情况,执行控制操作的灵敏程度以及车辆控制状态的稳定性.研究表明驾驶过程中使用手机的部分操作会导致驾驶人控制活动有所减弱,控制操作更加迟缓,且大多数分心操作对纵向控制稳定性产生了显著影响.这些发现有助于更好地了解驾驶人使用手机时的自然行为变化,为交通安全管控提供指引.

交通事件持续时间分布拟合及其加速消散模型

对某高速公路交通事件管理系统中记录的3年交通事件信息进行了数据统计处理,对交通事件持续时间的随机分布进行了多种拟合分析和分布检验,构建了基于对数逻辑斯特分布的交通事件持续时间加速消散模型.该预测模型可以使用不同的拟合分布并接受缺失数据,样本检验能很好地预测交通事件持续时间及其累积结束概率.