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干道交织区通行能力最大化的合流车道控制

交通运输系统工程与信息 2019年第1期19卷 55-61页

作者：刘伟陈科全田宗忠杨广川重庆交通大学交通运输学院重庆400000 内华达大学里诺分校美国怀俄明大学土木建筑工程学院

城市干道交织区内大量的车辆交织将严重降低道路的通行能力,本文根据车辆交织行为及各汇入车道交通量的不均衡性,提出了交织区合流车道信号控制方式.采用交织折减系数,建立了车道控制下的交织区实际通行能力计算模型;随后,以交织区内实... 详细信息

城市干道交织区内大量的车辆交织将严重降低道路的通行能力,本文根据车辆交织行为及各汇入车道交通量的不均衡性,提出了交织区合流车道信号控制方式.采用交织折减系数,建立了车道控制下的交织区实际通行能力计算模型;随后,以交织区内实际通行能力最大为目标函数,交织区内交织比例和相位控制方案为约束条件,提出了合流车道最优信号配时模型;最后以实际数据进行验证,汇入控制的实际通行能力与模型计算结果的误差仅为2.44%,验证了通行能力计算模型的有效性.模型计算结果表明:随着高峰期间汇入交通量的增加,交织区内存在大幅度的通行能力骤减,采用分车道信号控制后,交织区的实际通行能力与实际过车数得到明显提升.

关键词：交通工程交织区合流控制优化模型通行能力最优配时

基于梯度提升决策树的高速公路交织区汇入位置模型

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交通运输系统工程与信息 2018年第3期18卷 88-93页

作者：李根孙璐东南大学交通学院南京210096 美国天主教大学土木工程系美国华盛顿20064

匝道车辆的汇入行为对高速公路交织区的通行能力有重要的影响,汇入位置是汇入行为中最重要的行为参数之一.本文利用梯度提升决策树(GBDT)建立了一个车辆汇入位置模型并对各变量进行了分析.考虑到汇入行为是一个二维驾驶行为,我们在模型... 详细信息

匝道车辆的汇入行为对高速公路交织区的通行能力有重要的影响,汇入位置是汇入行为中最重要的行为参数之一.本文利用梯度提升决策树(GBDT)建立了一个车辆汇入位置模型并对各变量进行了分析.考虑到汇入行为是一个二维驾驶行为,我们在模型中引入了车辆进入辅助车道时的初始横向位置这一变量.利用NGSIM中的车辆轨迹数据对模型进行训练,并与Lognormal进行对比.结果表明,GBDT模型在AIC,BIC和R2这3个指标上均大幅优于Lognormal模型.最后,本文对解释变量的重要性和其偏效应进行了分析,其中初始横向位置的重要性最高;敏感性分析表明,GBDT模型能够深度挖掘汇入位置与变量之间隐藏的非线性关系.

关键词：公路运输交织区梯度提升决策树汇入位置初始横向位置

基于多元自适应回归样条的交织区合流交互作用研究

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东南大学学报（自然科学版） 2022年第4期52卷 796-805页

作者：李根翟伟邬岚汤祥南京林业大学汽车与交通工程学院南京210037

为研究交织区车辆合流过程中的交互作用,基于多元自适应回归样条(MARS)构建车辆合流交互作用模型,从美国NGSIM数据集中US-101车辆轨迹数据提取影响合流车辆与周围车辆加速度的相关变量,引入车身碰撞时间(TTC)和车线冲突时间(TLC)2个交... 详细信息

为研究交织区车辆合流过程中的交互作用,基于多元自适应回归样条(MARS)构建车辆合流交互作用模型,从美国NGSIM数据集中US-101车辆轨迹数据提取影响合流车辆与周围车辆加速度的相关变量,引入车身碰撞时间(TTC)和车线冲突时间(TLC)2个交通安全指标作为影响变量,在交叉验证的基础上,获取合流车辆与周围车辆的最佳参数组合和加速度表达式.结果显示,MARS模型对合流车辆加速度的预测精度显著高于主线车道的领车和跟车;TTC和TLC对合流车辆与周围车辆都具有显著的影响;模型对加速度的预测精度远高于基于视角的刺激反应(VASR)模型,略低于梯度提升树(GBDT)模型,但MARS模型的复杂程度远低于GBDT模型,且能够提供相应的显性表达式,更有利于工程应用.研究表明,MARS模型能够有效预测合流交通流中的车辆交互行为,揭示合流车辆与周围车辆不同影响变量之间的交互作用,深度挖掘变量间的潜在关系,其预测结果精度较高,能够提供显性表达式,得到的车辆加速度曲线较为平顺,有利于在辅助驾驶系统中的应用.

关键词：公路运输多元自适应回归样条交织区合流交通流加速度交互作用

基于社会力的交织区突发瓶颈段协同换道决策模型

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华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第7期50卷 66-75页

作者：秦雅琴钱正富谢济铭刘兵赵荣达王玥然黄磊昆明理工大学交通工程学院云南昆明650500 云南省交通投资建设集团有限公司云南昆明650103 云南省交通科学研究院有限公司云南昆明650011

为描述交织区突发瓶颈段车辆换道决策机理,提供一种突发事件环境可采用的换道决策模型,本文基于车辆微观轨迹信息与社会力行人交通流模型,构建面向瓶颈路段的车辆协同换道决策模型,可为智能网联突发瓶颈环境提供一种换道决策方法。首先... 详细信息

为描述交织区突发瓶颈段车辆换道决策机理,提供一种突发事件环境可采用的换道决策模型,本文基于车辆微观轨迹信息与社会力行人交通流模型,构建面向瓶颈路段的车辆协同换道决策模型,可为智能网联突发瓶颈环境提供一种换道决策方法。首先,基于突发瓶颈段车辆换道决策特征,考虑车辆类型和驾驶员类型,构建车辆等效质量模型以改进社会力模型,在此基础上,将驱使车辆换道的因素描述为自驱动力、车辆间排斥力和障碍物排斥力,构建协同换道决策模型;然后,筛选了832个有效的换道决策微观轨迹数据,并分为标定集和验证集,以加速度为指标,曼哈顿距离为目标函数,利用遗传算法对模型进行标定,基于模拟数据和实测数据验证了标定方法的有效性;最后,与主动换道决策模型在换道方向识别、换道意愿强度、模型预测误差方面进行对比验证。结果表明,本文模型换道方向识别成功率达92.6%,输出的换道意愿强度与实测数据基本吻合,预测结果的均方根百分比偏差(RMSPE)值平均降低0.825,相对误差(RE)值平均降低1.379,显著优于主动换道决策模型。研究成果可为智能网联环境瓶颈段车辆换道意图识别、突发事件下的交通管理和控制提供理论依据。

关键词：交织区突发事件换道决策社会力遗传算法微观轨迹数据换道意图识别

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城市快速路交织区通行能力估计模型

中国公路学报 2016年第4期29卷 114-122页

作者：孙剑胡家琦孙杰同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

为探究城市快速路交织区通行能力的特征及影响因素,选取上海市快速路60处典型交织区,利用其1年的交通流检测数据,首先根据交通流量-速度曲线确定20个可获取实际通行能力的交织区瓶颈点,然后利用统计分析计算各交织区通行能力,并分析典... 详细信息

为探究城市快速路交织区通行能力的特征及影响因素,选取上海市快速路60处典型交织区,利用其1年的交通流检测数据,首先根据交通流量-速度曲线确定20个可获取实际通行能力的交织区瓶颈点,然后利用统计分析计算各交织区通行能力,并分析典型因素对通行能力的影响,进一步提出适合城市快速路交织区运行特征的新通行能力估计模型,并与HCM2010中交织区通行能力回归模型和理论模型进行对比分析。结果表明:提出的模型对通行能力估计误差(3.6%),优于HCM2010模型(10.4%)和理论模型(25%);交织流量比、汇出流量比与通行能力之间存在对数函数关系,而交织长度、车道数则与通行能力存在线性关系;提出的模型适用性较好,尤其在交织流量较大的交织区,能更符合城市快速路交织区运行特征。

关键词：交通工程通行能力估计模型交织区交织流量比城市快速路

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基于冲突点的交织区复杂度量化研究

交通运输系统工程与信息 2014年第1期14卷 53-58页

作者：杜胜品马永锋武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430081 东南大学交通学院南京210096

进出交织区的车道数越多,不同流向的交通流线间的交织越复杂,形成的冲突点也越多,导致交织区内车辆运行状态越复杂.本文针对高速公路和城市快速路交织区,采用图示法并借助数学建模,分析了冲突点的形成机理,研究了冲突点数量与进出口车... 详细信息

进出交织区的车道数越多,不同流向的交通流线间的交织越复杂,形成的冲突点也越多,导致交织区内车辆运行状态越复杂.本文针对高速公路和城市快速路交织区,采用图示法并借助数学建模,分析了冲突点的形成机理,研究了冲突点数量与进出口车道数间的非线性关系,得到了分流点、交叉点、合流点数量的计算公式,进而构建了交织区复杂度和车道复杂度的静态模型.交织区复杂度是交织区内各流向相互干扰程度的量化指标,车道复杂度是交织区内各流向对该车道流向的干扰程度的量化指标,分别描述了交织区和交织区段内车道的复杂程度,值越大越复杂.模型计算结果与统计结果一致,与定性分析有相同趋势,期望为交织区动态复杂度研究提供新思路.

关键词：交通工程复杂度冲突点交织区高速公路城市快速路

基于梯度提升决策树的高速公路交织区汇入模型

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东南大学学报（自然科学版） 2018年第3期48卷 563-567页

作者：李根东南大学交通学院南京210096

为研究高速公路匝道车辆在交织区的汇入行为,基于梯度提升决策树(GBDT)建立了车辆汇入模型,引入超车时间T、拒绝间隙数N以及最大拒绝间隙G_(LR)来分析匝道车辆拒绝相邻间隙并超越主线前车的行为,并利用美国NGSIM项目中的车辆轨迹数据对... 详细信息

为研究高速公路匝道车辆在交织区的汇入行为,基于梯度提升决策树(GBDT)建立了车辆汇入模型,引入超车时间T、拒绝间隙数N以及最大拒绝间隙G_(LR)来分析匝道车辆拒绝相邻间隙并超越主线前车的行为,并利用美国NGSIM项目中的车辆轨迹数据对模型进行训练和测试.结果表明:GBDT的预测精度较分类回归树和二元Logit模型分别提高5.3%和13.3%;引入变量T,N,G_(LR)使GBDT、分类回归树和二元Logit模型的预测精度分别提高6.0%,6.7%和5.3%;GBDT模型中超车时间T在所有变量中重要性值最高.GBDT模型能够准确地预测汇入行为,获得变量与汇入行为间隐藏的非线性关系;引入变量T,N,G_(LR)能够有效提高汇入模型的预测精度.

关键词：公路运输交织区汇入行为梯度提升决策树超车时间

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交织区交通特性的微观仿真研究

中国公路学报 2001年第z1期14卷 88-91页

作者：陈小鸿肖海峰同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海200092

:影响交织区交通特性的因素主要为交织区的交织长度、交织构型、交通流特征以及设计车速 ,利用微观仿真工具

关键词：交织区交通特性微观仿真

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拥挤交通流交织区车道变换行为仿真

系统仿真学报 2009年第13期21卷 4174-4178,4182页

作者：孙剑李克平杨晓光同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海200092

拥挤交通流交织区交通运行特征表现为频繁的车道变换和冒险型的驾驶行为,目前广为使用的仿真模型在进行交织区拥挤车辆模拟分析时一般需经过复杂的参数标定过程。研究从分析拥挤状况的交织区运行行为特性出发,利用多智能体建模的优势,... 详细信息

拥挤交通流交织区交通运行特征表现为频繁的车道变换和冒险型的驾驶行为,目前广为使用的仿真模型在进行交织区拥挤车辆模拟分析时一般需经过复杂的参数标定过程。研究从分析拥挤状况的交织区运行行为特性出发,利用多智能体建模的优势,在传统的强制性车道变换模型中引入换道"协作"机制、换道冲突"协商"机制,建立了相应的仿真模型TESS。然后以上海市快速路系统两处交织区汇入汇出仿真为例,根据实测结果和成熟仿真系统VISSIM、PARAMICS的实验比较分析,验证了仿真模型的有效性。

关键词：交通仿真模型交织区协作型换道换道冲突