基于ETC数据的山区高速公路连续下坡车速特征与车型分类

作     者：张诗 杨子邈 黄杰 徐进 ZHANG Shi;YANG Zi-miao;HUANG Jie;XU Jin

作者机构：重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆高速公路集团有限公司南方营运分公司重庆401300 重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第35期

页      面：15269-15278页

学科分类：08[工学] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB1600500) 重庆市高校创新研究群体项目(CXQT21022) 

主　　题：山区高速公路 ETC数据 车速特征 车型分类 K-means聚类 

摘      要：为研究山区高速公路不同车型的车速分布特征以及车型分类方法,基于包茂高速水江—南彭段主线ETC数据,从概率分布、累计频率分布和特征值方面分析了平缓路段和连续下坡路段中ETC系统内全部车型的行程速度特征,并以车速平均值和标准差作为聚类指标,用K-means聚类方法对不同车型进行聚类分析。结果表明:平缓路段客车速度集中于80 km/h左右,货车集中于70 km/h左右,而在连续下坡路段车辆整体表现为低速行驶,客车速度集中于70 km/h左右,货车集中于60 km/h左右;三型客车和四型客车在平缓路段倾向于将速度维持在稳定幅值而在连续下坡路段有向期望车速靠近的趋势;客车在平缓路段速度分布较分散,在连续下坡路段速度分布相对集中,而货车速度分布趋势正好相反;连续下坡路段的速度离散性大于平缓路段,事故发生概率增加;同一线形路段不同车型间速度分布存在明显差异,部分车型速度分布特征指标表现出一定的聚集性,说明部分车型速度分布有较大的相似性。将平缓路段车型聚为四类:一型客车、二型客车与一型货车、三型客车与四型客车、二~六型货车;连续下坡路段车型聚为三类:一型客车与三型客车以及四型客车、二型客车与一型货车、二~六型货车。研究结果可为山区高速公路车型精细化速度管理和同类别车型限速方案的制定提供依据。