弯坡组合路段追尾事故风险评估与影响因素分析

为解决山区路段追尾事故频发的问题,基于交通冲突技术对弯坡组合路段车辆追尾事故风险进行评估,并对追尾冲突的影响因素进行识别。通过无人机航拍、雷达测速等调查手段对车辆轨迹与交通流数据进行采集。传统碰撞时间(time to collision, TTC)计算方法尚未对弯坡组合路段线形特征充分考虑,根据弯坡组合路段各组成部分(圆曲线、缓和曲线与直线路段)的道路线形与车辆运行特征,对车辆追尾TTC进行修正,根据冲突时间累积分布曲线得出严重、一般、轻微与潜在追尾冲突的划分阈值,分别为1.23、2.59、3.50、4.0 s。分别构建圆曲线、缓和曲线与直线路段追尾冲突影响因素识别树结构,并通过有序Logistic模型分析各因素对追尾冲突严重性的影响。结果表明：交通量的增加、大型车辆的混入、车辆行驶速度与加速度的提高会促进冲突的产生以及严重程度的增加;交通流特征指标对各路段追尾冲突的影响存在效果差异;圆曲线路段车辆入弯与出弯方向及内侧与外侧弯道之间的追尾冲突无显著差异;而在缓和曲线与直线路段存在差异。研究结果能够帮助追尾事故的主动安全防控、实时预测,并改善弯道路段的行车安全。     

基于交通冲突的长纵坡路段追尾风险评估及预测

通过无人机航拍、雷达测速与人工现场调查对山区长纵坡路段的车辆轨迹与交通流数据进行采集。基于交通冲突技术给出长纵坡路段车辆碰撞时间及冲突所引发追尾事故概率的计算方法,基于动能守恒定律给出长纵坡路段追尾事故的碰撞动能损失量,分别用于量化车辆追尾冲突与事故后果的严重性。构建了追尾风险指数,用于评价长纵坡路段的追尾风险程度。分别运用零膨胀负二项回归（ZINB）与有序Logistic回归对追尾冲突频次与追尾风险等级进行预测,并分析交通流特性对其产生的影响。结果得出：零膨胀负二项回归对上坡与下坡方向冲突频次的预测效果较好,R2分别为0.556与0.482;有序Logistic回归对上下坡追尾风险等级的预测效果极佳,R2分别约为0.643与0.632。车速、加速度、交通量与交通流车辆构成对冲突数量与追尾风险程度的影响存在差异。     

山区公路弯坡组合路段设计指标研究

针对现有规范中对山区公路弯坡组合路段设计指标协调性考虑不足的问题,本文以车辆行驶稳定性分析为基础,建立了长下坡路段、急弯路段以及长下坡接急弯路段的车辆行驶安全模型.采用运行车速预测模型作为弯坡组合路段前后线形单元设计指标协调性判别依据,分析比较了设计车速、大小车型、超高及坡长对设计指标阈值的影响及变化规律.结果表明:后线形单元急弯的最小半径与设计速度成正比,与弯道超高及前线形单元的坡度成反比,但在设计车速较小时,前线形单元坡度变化对后线形单元最小半径影响不明显.在考虑实际运行车速的情况下,后线形单元计算最小半径均大于现有规范最小半径.最后,利用Carsim仿真试验验证了理论分析结果.     

城市主干路交通溢流控制建模及仿真

利用冲击波理论估计路口的排队消散速度,利用累积的原理估计路段的最大排队长度。下游路口周期开始到最大排队期间,根据上游到达排队车辆加路段初始排队车辆等于下游消散排队车辆的基本物理原理,建立发生交通溢流时的临界相位差模型。通过改变等长度路段的流量和等流量下路段的长度,分别计算临界相位差。结果显示,该模型能够有效避免交通溢流现象的发生。     

干线公路穿越城镇段交通特性的研究

为了提高干线公路穿越城镇路段的行车安全性,探究车辆在干线公路穿越城镇路段上的行驶特性,通过实地调研车辆的速度、加速度及驾驶员操作次数的变化的相关数据,以交通工程学和人因工程学为基础,对干线公路穿越城镇路段上的交通特性进行了研究。根据干线公路穿越城镇路段的道路环境特点,界定了公路段与城镇段之间的适应段;分析车辆实际运行速度与设计速度之间的一致性和相邻路段的速度协调性,确定在交叉口、中央分隔带开口、曲线路段的安全隐患较大并且从公路至城镇方向运行速度呈递减状态;分析公路段、适应段和城镇段相同长度路段上车辆的变速次数和加速度标准,为交通控制措施的制定和道路线形设计的优化提供参考。     

极限工况下的车辆转向避撞风险指数

转向避撞风险指数通常根据路面附着限制以稳态侧向加速度进行车辆转向避撞能力评估，忽略了车辆特性对车辆转向能力的影响以及高速转向过程的非线性和瞬态特性，对此，提出通过前轮转角阶跃实验模拟转向避撞过程直接获得车辆最大可达侧向位移作为转向风险指数.分析轮胎侧偏特性曲线和车辆特性，确定车辆的临界稳定侧向加速度；根据前馈控制算法建立“侧向加速度-纵向速度-前轮转角”MAP；提出考虑横向载荷转移的转向前馈控制方法，以提高车辆进行阶跃转向实验时的前馈前轮转角精度；根据MAP建立车辆临界稳定的角阶跃转向工况，采用非线性二自由度车辆模型进行阶跃转向仿真，得到车辆的最大可达侧向位移图.通过蒙特卡洛法对提出的风险指数和转向风险指数（STN）进行对比、验证.仿真结果表明，相比STN，所提转向风险指数在车辆极限工况可以更准确地判断车辆能否通过转向完成避撞.     

基于速度风险势场的高速公路行车风险甄别方法

为了在宏观尺度下实现行车风险的空间定位、分类和量化，收集了路段和断面的车辆速度数据.在分析速度空间分布特征的基础上，综合考虑速度变化和道路线形对行车风险的影响.引入安全势场理论，建立速度风险势场模型，提出高速公路行车风险宏观甄别方法，最后进行实例分析与有效性验证.结果表明：在验证路段中甄别出的侧向、纵向和空间高风险路段占比分别为7.74%、12.88%、24.33%，区域内发生的事故占总事故的比例分别为31.21%、31.55%、43.26%.速度风险势场强度和交通事故分布具有较强的规律性，能够在一定程度上表征路段行车风险构成和严重程度.高速公路交通流速度波动在一定程度上反映道路安全状态，考虑到道路线形指标对行车风险的影响，车辆速度的变化可用于准确甄别行车风险.     

快速路出口匝道衔接段交通特性与安全分析

为了探究快速路出口匝道与下游交叉口衔接段的驾驶行为与安全特性,结合实测换道车辆轨迹数据,分析匝道衔接段车辆轨迹特性和换道位置特性. 利用交通冲突技术,以后侵入时间（PET）为指标对车辆换道风险展开分析,建立有序概率模型识别冲突严重程度的影响因素. 结果显示,用Lorentz分布模型拟合车辆换道位置效果较好,换道类型与跨越车道数对车辆换道位置有显著影响,在强制换道与跨越多车道时换道位置更靠近衔接段始端;相较于普通衔接段,匝道衔接段行车风险更高,主要冲突类型为交叉冲突;衔接段饱和度、换道位置、交叉冲突、强制换道以及违章换道与冲突严重程度显著相关. 匝道衔接段释放车辆的车头时距稳定性差,交织区排队车辆的释放受换道干扰严重.     

轮轨集总参数简化模型稳定性与分岔研究

基于轮轨集总参数简化模型,采用Hertz非线性接触理论模拟轮轨接触力,导出轮轨耦合非线性动力学模型的状态方程。利用自适应变步长Runge-Kutta法求解状态方程,可得到轮轨系统各部件位移、速度、加速度等随车辆运行速度的变化规律及车辆失稳的临界速度。数值结果表明,该方法不仅可以得出系统的失稳临界速度,而且可以观察到各部件的振动情况和失稳形态。     

基于Trucksim的双挂汽车列车瞬态侧翻状态

使用多体动力学软件Trucksim构建双挂汽车列车模型,并根据仿真结果进行瞬态侧翻状态研究。通过仿真不同车速下的瞬态阶跃响应,获得汽车列车的各个轮胎垂直载荷、侧向加速度、横摆角速度、车辆侧倾角以及铰接角等状态变量的变化规律。根据轮胎垂直载荷瞬态变动判断车辆各轴发生临界侧翻的先后顺序,并与侧向加速度阈值评价结果对比,发现第一节半挂车车轴最先发生临界侧翻危险。通过变化车速与转向盘转角,得到临界侧翻的稳定行驶速度域。     

无人机上行链路数据传输方案

为保证无人飞机在动态环境下数据传输的稳定性和可靠性,提出了一种循环正交M元扩频上行链路数据传输方案。按此方案传输数据,发送信号不存在潜在的周期性,系统的抗干扰和抗截获性能得到了很好的保障。在动态环境中,由于载体具有较大的加速度,载波多普勒频移剧烈变化,普通接收机载波跟踪环极易失锁,故提出一种基于经验值查表的载波跟踪算法,在锁频环内引入经验值查找表,环路能自适应调整环路滤波器带宽,从而实现任意时刻的高精度载波跟踪。     

转管机枪凸轮曲线设计

目的　通过对凸轮曲线过渡段的设计, 减小转管武器机心在曲线过渡段的加速度． 方法　采用由两条正弦曲线和一条二次抛物线组合构成过渡曲线的方法． 结果　确定了过渡曲线的各种参数． 结论　所得过渡曲线可以有效地减小机心在过渡段的加速度     

基于车轮加速度门限的牵引力控制系统制动控制算法

针对某4×2车辆提出了一种基于车轮加速度门限自调整的TCS制动控制算法。选择以驱动轮相对滑转率和加速度为控制门限设计了控制逻辑。通过在Matlab/Simulink环境下进行仿真,分析了加速度门限的取值对控制效果的影响。在研究不同因素对加速度门限取值影响的趋势的基础上,设计了一种以查表的方式根据不同工况自动选取加速度门限的方法,并通过硬件在环试验对算法进行了验证。结果表明,算法能选取适宜的加速度门限,有效地控制驱动轮滑转并提高车辆牵引性能。     

径向低速大扭矩水液压马达定子曲线分析

提出了一种采用自然水（含海水和淡水）作为液压介质进行工作的径向低速大扭矩马达。与油压马达相比,摩擦、磨损、腐蚀等是水压马达面临的主要问题,而合适的定子曲线可以减少摩擦、磨损、水击等现象的发生。本文根据运动学理论对水液压马达的定子曲线进行了设计与分析。对幅角修正等加速运动规律和匀变加速修正等加速运动规律的加速度公式进行了修正。对9种不同类型运动规律的各区段幅角进行了设计,并结合曲线方程和水压马达的相关参数绘制出相应的定子曲线。综合分析了9种类型定子曲线下柱塞副（滚球与柱塞）的加速度、速度以及曲线压力角等特性,指出有过渡区的等加速运动规律曲线较适合于所研究的低速大扭矩水液压马达。     

基于梯度提升决策树的汇合交互作用研究

为了研究高速公路目标车道领跟车在交织区与汇合车辆的交互作用,基于梯度提升决策树(GBDT)建立交织区汇合交互作用模型. 引入目标车道领跟车与前车、后车和汇合车辆的速度差、时间间隙、冲突评价指标及横向位置,分析汇合车辆与领跟车之间的交互行为. 利用美国NGSIM数据集中目标车道领跟车与汇合车辆的轨迹数据对模型进行训练和测试,比较不同损失函数对模型的拟合效果,对汇合加速度进行偏效应分析. 研究结果表明,基于平方损失函数(LS)的GBDT模型精度高于基于最小绝对偏差(LAD)和胡贝尔 (Huber-M) 损失函数的模型. 在汇合行为的各研究对象中,汇合车辆的预测精度高于领跟车,汇合车辆的横向位置在汇合交互作用中的影响程度最高. GBDT模型用于汇合交互行为不仅可以准确预测目标车道领跟车与汇合车辆之间的交互作用,也能够获取影响变量与加速度之间隐藏的非线性关系.     

高速公路施工区合流路段交通冲突模型

为了对高速公路施工区合流路段交通冲突进行微观分析以及探索交通冲突技术在无人驾驶领域的应用,采集12个交通微观信息变量数据作为训练集,结合先验知识,建立了贝叶斯网络模型并采用交叉验证方式评估模型精确度. 结果表明:大车作为冲突主体车辆会导致交通冲突概率和冲突严重性上升;与冲突两车的前后相邻车辆会对两车的冲突有一定影响;当车辆采取超车行为时,会提升车辆发生交通冲突的概率;匝道合流路段发生交通冲突的概率和严重性较转幅路段更高. 采用建立的贝叶斯网络交通冲突模型对驾驶策略进行评估并提出冲突规避措施,如分流大车;在特定路段采取管制措施禁止超车,限制单车道长度,设置车距确认设施等.     

Multi-Object Tracking with Micro Aerial Vehicle

A simple yet efficient tracking framework is proposed for real-time multi-object tracking with micro aerial vehicles(MAVs). It''s basic missions for MAVs to detect specific targets and then track them automatically. In our method, candidate regions are generated using the salient detection in each frame and then classified by an eural network. A kernelized correlation filter(KCF) is employed to track each target until it disappears or the peak-sidelobe ratio is lower than a threshold. Besides, we define the birth and death of each tracker for the targets. The tracker is recycled if its target disappears and can be assigned to a new target. The algorithm is evaluated on the PAFISS and UAV123 datasets. The results show a good performance on both the tracking accuracy and speed.     

Analysis of opposing left-turn conflicts based on traffic conflict technology

The relationship between the opposing left-turn conflict and the traffic participants was analyzed in this study. Based on the traffic conflict technology, the image data were collected in a real traffic situation. The relationship was investigated under two different conditions. The number of opposing left-turn conflicts was positively correlated with the number of left-turn vehicles while the ratio of left-turn vehicles to opposing vehicles was less than 1, and showed a positive correlation with the number of opposing-through vehicles when the ratio of left-turn vehicles to opposing vehicles was more than 1. In other words, the opposing left-turn risk was positively correlated with the number of the minor traffic participants, which had a negative effect on the whole traffic system operation.     

基于随机参数模型的平面信控交叉口非机动车左转设施安全分析

城市平面信控交叉口非机动车左转驾驶违法行为是路口发生交通事故的关键原因之一.针对非机动车左转现象,研究平面信控交叉口中非机动车的左转设施对信控交叉口交通安全性的影响.以盐城市平面信控交叉口为例,提取5个信控交叉口约50 h的视频数据,利用统计学的方法构建随机参数泊松交通冲突模型,分析左转非机动车的左转车速、左转交通量、...