无信控交叉口网联车辆动态碰撞风险检测与预警策略

针对无信控交叉口碰撞事故多发的问题,面向网联人工驾驶环境,研究提出了一种基于车车通信的无信控交叉口网联车辆碰撞动态风险检测与预警策略。在构建典型无信控交叉口场景的基础上,设计了一种基于多项式拟合的车辆轨迹模型;融合利用碰撞到达时间和风险暴露时间作为风险检测指标,构建了一种圆形-双圆车辆模型实现车辆碰撞风险检测;综合考虑了驾驶人异质性及其交互行为,提出一种基于博弈论和遗传算法的两级碰撞预警策略;基于SUMO搭建仿真环境对预警策略的有效性及适用性进行测试分析。结果表明,所提策略能够准确识别出所有的碰撞事件并触发预警,预警成功率达到100%;在不同比例驾驶人组成测试工况下,所提预警策略均能显著降低碰撞率和平均碰撞动能。

无信控交叉口驾驶人潜在危险感知能力评估

为量化无信控交叉口驾驶人潜在危险的感知能力,组织驾驶人实车驾驶试验,实时采集驾驶人眼动特征参数。解析熟练和非熟练驾驶人直行通过无信控交叉口模式下的扫视和注视规律,引入马尔科夫链模型,阐释驾驶人注视转移特性,揭示驾驶人视觉搜索与潜在危险感知特性的内在联系。结合熟练和非熟练驾驶人各映射指标下的统计学分析,萃取驾驶人潜在危险感知能力表征参数。基于灰色近优综合评价法,构建驾驶人在无信控交叉口场景下的潜在危险感知能力评估模型。研究表明:直行条件下,无信控交叉口下非熟练驾驶人的水平搜索广度、垂直搜索深度和扫视强度显著低于熟练驾驶人;相较于熟练驾驶人,非熟练驾驶人兼顾道路两侧信息的能力较弱,且注视概率的适时调配机制不够灵活;熟练驾驶人在无信控交叉口的潜在危险感知得分比非熟练驾驶人高31.2%;熟练驾驶人中,男性潜在危险感知能力明显强于女性,而性别对非熟练驾驶人感知绩效无显著影响。研究结果可丰富防御性驾驶相关理论体系,为无信控交叉口交通设施的优化和完善,驾驶人安全教育及评估等提供重要参考。

基于DMPC的无信控交叉口智能网联车辆多车协同轨迹规划

为了解决智能网联自动驾驶环境下无信控十字交叉口多车协同通行的冲突问题,该文提出了一种基于分布式模型预测控制(DMPC)的多车协同轨迹规划方法。采用分布式模型预测框架实现多车协同轨迹规划的分布式独立计算,利用滚动时域预测周车轨迹实现车-车未来状态交互,基于智能网联环境车-车交互通信功能实现规划结果共享;引入道路边界约束、加速度约束与碰撞约束等车辆安全约束条件,通过二次规划求解可以安全通行十字路口的多车轨迹;基于MATLAB驾驶场景生成模块建立无信控十字交叉口环境,并在2种场景下验证了该方法的有效性。结果表明:在直行工况和左转工况下多车间最小距离分别为2.58 m和2.99 m,均满足避撞的安全距离约束,实现了多车之间的协同避撞并且能够保证通行效率。

出口车道数不足对信控交叉口直行车流通行效率的影响

文中以武汉市19个出口车道数不足的信控交叉口实测数据为基础,分析直行车流通行状况及影响因素,建立了基于有序多分类Logistic回归的通行效率分析模型.结果表明:绿灯启亮后消散流率达到顶峰后存在一定的下降趋势且具有波动性;交叉口宽度对直行车流的交通流率有显著影响,若四变三交叉口宽度小于44 m,或三变二交叉口宽度小于45 m,或二变一交叉口宽度小于48 m,其通行效率低于将进口直行车道减少1条的情形;汇入的右转车辆对直行车流通行的影响大于同向的右转车辆的影响.

考虑空间相关性的信控交叉口安全分析

利用广义估计方程(generalized estimating equation,GEE)考虑交叉口的空间相关性,分析交叉口所处位置、几何设计、信号控制、运行状况等因素对于安全的影响.结果表明,以自回归型(autoregressive)为关联矩阵的GEE模型具有最优的拟合效果;交叉口间距越小、转向车道比例越大、相位数越多、日均流量越大,事故产生的风险越大;十字交叉口、低交通密度、位于高架下的交叉口的事故发生几率较高.

基于安全可提高空间的事故多发信控交叉口判别

贝叶斯安全可提高空间判别方法通过计算贝叶斯方法估计的事故数与具有相同道路交通特征地点的事故期望的差值,对事故多发信控交叉口进行判别;差值越大,表明安全改善潜能越大.贝叶斯方法结合事故观测值和具有相同道路交通特征地点的事故期望估计事故数,消除了事故观测值的随机波动特性.基于全贝叶斯安全可提高空间方法判别上海市事故多发信控交叉口,并与事故绝对数方法、经验贝叶斯方法、全贝叶斯方法、经验贝叶斯安全可提高方法的判别结果进行对比,发现该判别方法最优.

网联交叉口信号-车辆轨迹协同优化控制方法

为了提升网联交叉口车辆通行效率与燃油经济性,设计了一种网联信控交叉口协同控制应用场景,提出了一种分层解耦式网联交叉口信号-车辆轨迹协同优化控制方法,其中顶层采用“作业调度”和遗传算法以最小化交叉口平均旅行时间延误为优化目标实现信号配时与相序优化;底层结合最优配时结果,采用分段优化方法以最小化平均燃油消耗为优化目标实现车辆轨迹优化。仿真结果表明,本文中提出的协同控制方法在交叉口车流量均衡与不均衡、低密度和高密度工况下,均可以有效提升交叉口通行效率和燃油经济性;提出方法效果随最小绿灯时长的减小、V2X通信范围的增加而更加显著,综合考虑交通公平性和建设成本等因素,提出的网联信控交叉口协同控制系统最小绿灯时长应设置为5 s,有效V2X通信范围设置为800 m。

城市道路信控交叉口车辆延误分析与治理对策

文章以合肥市三孝口信控交叉口为例,分析了城市道路信控交叉口车辆的运行过程和确定延误方法,分别采用韦伯斯特模型法和点样本实测法对其进行延误计算和比较,结果表明两者接近。最后评估了三孝口信号交叉口的服务水平,并提出综合治理对策,为城市交通规划、交通管理和区域交通控制提供参考依据。

设有公交专用道的信控交叉口人均延误模型研究

人均延误是评价设有公交专用道的信控交叉口的重要指标之一。为了更准确地量化该项指标,在分析信控交叉口设置公交专用道的条件和方式的基础上,基于HCM2010交通延误模型,提出了设有公交专用进口道的信控交叉口人均延误模型。并利用VISSIM交通仿真软件,标定了相关参数,得到了符合该地区道路交叉口的人均延误模型。最后通过实例,表明该模型有较好的的实用性。

城市信控交叉口优化方法仿真研究

针对城市信控交叉口交通特点,根据交叉口交通特性,提出信控交叉口信号优化方案。通过VISSIM仿真软件对信控交叉口进行仿真分析。研究表明,在采用优化后的信控方案后,交叉口各进口道排队长度及通行能力均有所降低,同时有效缩短交叉口延误。

信号控制道路交叉口右转车流延误研究

在进行信号控制道路交叉口设计时,人们往往忽略了右转交通流的影响。为了研究右转车流延误的影响,分析了信控交叉口右转车流运行特征。在此基础上,采用将绿灯信号时间和红灯信号时间的右转分别进行研究的思路,提出了计算信控交叉口右转车流延误的三种模型,为评价信控交叉口的服务水平奠定了一定的基础。

基于经验贝叶斯的信控交叉口黑点判别研究

正确的判别信控交叉口黑点,可以显著提高安全管理效率,改善交通安全状况。传统黑点判别方法(如事故数法、事故率法)忽略了事故随机波动性的影响,没有考虑相似对象的事故均值,容易导致判别结果不准确。提出了经验贝叶斯方法,并考虑了安全可提高空间,克服了传统黑点判别方法的不足。研究选取上海市195个信控交叉口进行分析,利用广义估计方程建立交叉口事故预测模型,结合经验贝叶斯法估计事故发生的期望数,并计算交叉口可以降低的事故数。在此基础上,引入交叉口安全指数,作为安全排序的依据,并与传统的事故数法和事故率法判定结果进行比较。结果表明,以安全指数排序的结果与传统方法相比有较大的区别,传统方法会造成黑点判别结果的偏差。

信控交叉口逆向左转可变车道适应交通量研究

运用交通波理论,对逆向左转可变车道交通组织方式的运行原理、设置前提、适用极限进行分析,分别建立逆向左转可变车道设置最低交通量、适应最小交通量、适应最大交通量的计算公式.以实例计算和VISSIM仿真分析对适应交通量范围进行验证.研究表明,当左转交通量介于适应最小交通量与适应最大交通量之间时,设置后的左转车辆运行效果改善较为明显,实例计算值与仿真结果误差较小,表明研究具有一定合理性,可作为逆向左转可变车道设置的交通量判断依据.

信控交叉口公共汽车延误时间计算方法研究

对公共汽车在信控交叉口产生的时间延误进行分析,利用排队理论计算车辆的交叉口平均延误,并提出适合公交优先控制情况下的修正模型,研究了公共汽车个体延误时间,为交通管理提供了依据。

基于正交试验的城市信控交叉口仿真分析及优化

为了探寻交叉口高效优化设计方法以提高城市路网的通行效率,文章以上海市沪闵路-剑川路信控交叉口为典型案例进行高峰小时优化设计。实地调研目标交叉口高峰小时交通数据,基于Vissim微观交通仿真软件进行建模及仿真;通过分析实际交通问题,提出若干优化方案,并利用正交试验设计从车道设置、渠化和信号3个方面进行组合,结合方差分析和关联分析进行方案评价,最终方案可将交叉口的延误降低32%。该优化流程可规范化交叉口设计,快速寻找最优方案,相关研究结果可为交通管理部门的治堵工作提供一定的理论依据。

混合交通下非信控交叉口队列预约式控制

目前针对非信控城市交叉路口场景进行智能网联汽车(ICV)协同控制的研究中,多假设100%的ICV市场渗透率条件,较少考虑人类驾驶车辆(HDV)对系统的影响。本文旨在解决HDV和ICV并存的混合交通条件下非信控交叉口协同控制问题,并探究渗透率对系统性能的影响。首先,提出了适用于混合交通条件的队列预约式分层控制架构,其上层分配各车辆通过路口的时刻,下层负责执行,并进行速度轨迹规划。接着,基于队列预约方法分别制定ICV和HDV的控制和调度策略。最后,在不同ICV渗透率和车流量下进行仿真对比。结果表明,在10%~100%渗透率和每车道车流量400~1000 h^(-1)的工况下,与感应式信号灯控制方法相比,所提出的方法可有效提升交叉口的通行效率,降低车辆平均油耗。

城市道路信控交叉口车辆延误分析与治理对策

信控交叉口延误是评价信号交叉口运行效率和服务水平的重要度量。分析了城市道路信控交叉口车辆的运行过程和确定延误方法。以合肥市三孝口信控交叉口为例,分别采用韦伯斯特(Webster)模型法和点样本实测法对其进行延误计算和比较,比较结果表明两者接近。最后评估了三孝口信号交叉口的服务水平,并提出了进行综合治理的对策,从而为城市交通规划、交通管理和区域交通控制提供参考。

抵近信控交叉口分心驾驶识别模型

为降低驾驶人抵近交叉口过程因分心导致的交通事故,本文基于双向长短时记忆网络(BILSTM)建立分心驾驶识别模型。依托驾驶模拟实验,采集了45位驾驶人抵近信控交叉口过程中的横纵行为数据,通过方差分析研究分心任务对驾驶行为的影响。结果表明,分心驾驶人需要更长的制动反应时间,制动操作时间缩短,踩压制动踏板的力度下降,同时操纵方向盘的稳定性变差。然后,筛选有显著性影响的6个特征行为指标作为模型的输入,结果表明:BILSTM模型分心状态识别的精确率最高,达到92.6%,F_(1)值为88.7%;准确率、精确率、召回率、F_(1)、AUC和ROC曲线等模型性能均优于单向长短期记忆网络、支持向量机和决策树5.0分心识别模型。研究结果说明BILSTM模型能有效判别抵近信控交叉口驾驶人分心状态,可为交叉口驾驶人分心预警系统的优化设计提供依据和指导。

信号交叉口期望交通延误模型及计算方法研究

目前大多数信控交叉口交通延误模型仅对一个进口进行分析,本文提出了交叉口各进口在同一个信号周期内的期望交通延误分析方法.针对交叉口各进口同时处于非饱和交通状况,推导建立了能够体现交叉口延误与信控参数、车辆到达率、车辆排队长度等参数之间动态关系的微观延误模型.将其应用于长沙市解放西路与建湘路信控交叉口的延误计算,并与点样本法、HCM2000法的计算结果比较,表明本模型在信控交叉口延误计算分析中具有较好的精确度和适用性.

信控交叉口交通组织与管理的优化设计及其评价

针对目前城市道路平面信号控制交叉口的交通拥挤问题,提出了交通组织与管理的优化设计方法及相应的评价方法,同时还建立了信控交叉口的通行能力和延误计算模型。