降雨条件下高速公路车辆行驶速度特性

以京港澳高速公路湖北省内金山至武汉南路段的交通流检测器,以及交通流检测器附近设置于路侧的公路气象站历史数据为对象,考虑降雨天气因素,分析有无降雨和不同降雨强度对车辆速度均值及速度离散分布的影响;考虑不同降雨天气条件及不同车道位置、不同车辆类型、不同时间段的车速行驶速度的差异性;基于Greenshield经典交通流V-K关系,采用非线性回归方法,建立了因素对速度影响的雨天车辆行驶速度综合预测模型,拟合度达到80%.该成果对于研究降雨因素对行车安全影响,分析降雨条件下通行能力,制定降雨条件下可变速度控制等交通控制措施具有参考意义.     

高速公路改扩建施工区交通流特性

为了探究高速公路改扩建施工区交通流特性,结合实测数据和仿真分析,基于施工区不同控制段(警告区、过渡区和作业区)不同车道的速度、流量、饱和车头时距等分析了交通流参数的变化和车道间交通流相互影响.研究表明:过渡区是施工区交通运行的瓶颈;在不同控制段,当密度大于30辆/km时,交通流状态发生突变;在不同车道,当密度大于15辆/km时,内、外侧车道交通流呈现不同特性.基于速度-流量观测数据,建立了回归模型.分析结果表明,2-1施工区、3-2施工区交通中断前后流率下降百分比分别为8.56%、9.25%.根据施工区交通流运行特性,将施工区通行能力定义为排队通过流率,给出了通行能力计算方法,确定2-1施工区、3-2施工区通行能力分别为1 610、3 650辆/h.     

自由流条件下高速公路货车比例对交通安全的影响

文章提取山西省太长高速公路视频数据,分析货车比例对高速公路交通流参数的影响,进而根据交通流参数分析货车比例对交通安全的影响。首先利用二项式统计分析模型分析货车比例对平均速度、速度标准差和速度变异系数的影响,然后采用负指数分布拟合车头时距,研究货车比例、车流量与平均车头时距的关系。最终以线性支持向量机验证变异系数分类状态,根据变异系数对交通安全的作用选取二元Logistic回归模型判断货车比例对交通安全的影响。结果表明:货车比例范围在0.15~0.5之间时,平均速度随着货车比例的增加而降低,速度标准差和变异系数随着货车比例的增加而增加,平均车头时距随流量的增加而减小。可知自由流条件下,速度变异系数越大交通流处于危险状态。最终建议货车比例为0.15~0.25之间,交通状态较为安全。     

高速公路动态交通流支持向量机预测模型

为了提高高速公路的交通运行效率,需要实时预测各路段交通流参数状况,通过对高速公路宏观动态交通流模型的分析,以及对SMO支持向量机参数选择的研究,提出了高速公路动态交通流支持向量机预测模型.以西安-宝鸡高速公路交通流信息采集数据对模型进行训练、测试和仿真,预测平均相对误差小于3.84%,表明了模型的有效性.     

城市高架道路交通流三参数的现场实测和分析

通过对上海市内环线高架若干路段的大量实测，获取了描述高架路交通宏观特征的交通流参数分布曲线. 采用非线性最小二乘拟合方法，对交通流性质进行分析，得到2种不同形式的速度-密度关系式，并据此得出畅行速度与阻塞密度这2个重要的交通流临界参数. 分析结果表明：指数形式的速度-密度关系适用于描述相对稀疏的交通流；双曲形式适用于描述较拥挤的交通流.     

城市高架道路交通流三参数的现场实测和分析

通过对上海市内环线高架若干路段的大量实测，获取了描述高架路交通宏观特征的交通流参数分布曲线．采用非线性最小二乘拟合方法，对交通流性质进行分析，得到2种不同形式的速度-密度关系式，并据此得出畅行速度与阻塞密度这2个重要的交通流临界参数．分析结果表明．指数形式的速度-密度关系适用于描述相对稀疏的交通流；双曲形式适用于描述较拥挤的交通流．     

速度梯度模型的高速公路交通流状态估计方法

为改进高速公路交通流状态估计方法,采用速度梯度模型作为交通流的系统状态方程构建交通流状态估计模型.通过对速度梯度模型参数的敏感性分析,发现模型估计误差对自由流速度和阻塞传播速度两参数较为敏感,需在线估计.然后分别给出了速度梯度模型与扩展卡尔曼滤波以及无迹卡尔曼滤波相结合的高速公路交通流状态估计方法,并应用实测数据对两类交通流状态估计方法的性能进行了评估.结果发现:两类交通状态估计的精度均可达85%左右,无迹卡尔曼滤波算法精度略好于扩展卡尔曼滤波,但计算时耗大.基于速度梯度模型的交通流状态估计方法能有效估计和跟踪交通流状态的变化,且相较于同类方法,所需标定的模型参数更少.     

高速公路主线可变限速控制方法

为了解决高流量状态下高速公路主线瓶颈区域交通流运行态势恶劣,导致车辆行程时间增加、道路通行效率降低等问题,从高速公路交通流运行时-空特性角度出发,对宏观交通模型METANET改进,使其能够描述可变限速控制条件下道路交通流运行状态,并以改进模型为基础,提高通行效率和缩短行程时间为目标,构建高速公路主线交通优化控制模型.实验结果表明:高速公路主线可变限速控制方法能够根据道路交通流量的变化对安全限速值动态设置,实现对危险区车辆到达率的动态控制.实施高速公路主线可变限速控制方法可有效提高道路通行效率,缩短车辆行程时间.     

基于神经网络的高速公路交通流预测模型及其应用

以宏观动态交通流模型为基础,分析了模型中各个参数之间的函数关系,给出了基于BP 神经网络理论的高速公路交通流预测模型建立的方法,对高速公路进行建模,该模型可以通过对高速公路交通流信息的实时采集对参数进行动态的修正,达到交通流信息预测的准确性要求.     

高速公路主线与匝道合流区协调控制方法

为了解决高峰时段高速公路主线和匝道合流区交通拥挤严重,引发车辆无法顺畅通行等问题。从高速公路交通流运行时-空特性角度出发,采用宏观交通流改进模型对可变限速条件下交通流运行情况进行描述,并以改进后的模型为基础,构建以通行效率最大和平均延误最小为控制目标的高速公路主线与匝道协调最优控制模型。仿真验证结果表明:本文所提出的主线与匝道协调控制方法能够有效改善主线与匝道交通流运行秩序,提升道路整体服务水平。