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高速公路

诗刊 2017年第14期 25-26页

作者：游子衿

听雨少年听雨歌楼上，红烛昏罗帐。——蒋捷《虞美人》

关键词：高速公路《虞美人》蒋捷

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高速公路可变限速控制策略多目标优化

交通运输系统工程与信息 2023年第2期23卷 252-261页

作者：唐进君付强王骋程袁琛张璇徐长靖中南大学交通运输工程学院长沙410075 山东省交通规划设计院集团有限公司济南250000 香港城市大学计算机科学系中国香港999077 山东高速基础设施建设有限公司济南250000

可变限速控制是高速公路主动管控技术的重要组成部分,根据道路运行状况动态更新限速值,可有效管控交通流状态。针对交通事件的影响,同时考虑交通运行效率与安全优化目标的可变限速控制策略具有一定的困难。本文从交通事件影响下高速公... 详细信息

可变限速控制是高速公路主动管控技术的重要组成部分,根据道路运行状况动态更新限速值,可有效管控交通流状态。针对交通事件的影响,同时考虑交通运行效率与安全优化目标的可变限速控制策略具有一定的困难。本文从交通事件影响下高速公路交通流运行时空特征出发,改进基本CTM(Cell Transmission Model)模型,通过扩展元胞可变长度,融合亚稳态理论,提高基本CTM模型的适用性。考虑事件影响下瓶颈区通行能力下降和交通管控下速度可变,构建适用于高速公路交通管控的可变CTM模型。在实际管控中,为兼顾通行效率与交通安全,提出一种以总行程时间最短和总碰撞风险最小为目标的可变限速控制策略多目标优化方法,并利用非支配排序遗传算法(NSGA-II)求解。选取济南绕城高速港沟-兴隆段为实验对象,通过实测数据构建仿真路段,设计突发事件场景下不同限速控制元胞数和控制周期的对比实验。结果表明,本文方法可以有效减少事件影响下32%以上的总行程时间,降低约70%的总碰撞概率,能够有效提高道路通行效率和安全水平。同时,针对限速控制元胞数量和控制周期长短的优劣性进行了实验对比和分析。

关键词：智能交通可变限速控制多目标优化高速公路可变CTM模型

高速公路交通事故时空影响动态效应的传播分析

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华南理工大学学报（自然科学版） 2023年第1期51卷 123-133页

作者：杨洋胡嫣然袁振洲王云鹏北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学车路协同与安全控制北京市重点实验室北京100191 北京交通大学交通运输学院北京100044

为探究并量化高速公路交通事故的时空传播机理,克服传统交通波理论在此类问题中考虑维度单一的缺陷,首先,基于微波雷达检测器采集的动态交通流数据,分析高速公路事故前后的速度变化态势;进而,引入速度变化率作为事故影响的度量指标,采... 详细信息

为探究并量化高速公路交通事故的时空传播机理,克服传统交通波理论在此类问题中考虑维度单一的缺陷,首先,基于微波雷达检测器采集的动态交通流数据,分析高速公路事故前后的速度变化态势;进而,引入速度变化率作为事故影响的度量指标,采用双线性插值法构建速度变化率轮廓图,并根据Savitzky-Golay滤波拟合法拟合事故影响时空区域的外围轮廓;最后,在速度变化率的阈值分别取20%、30%和40%时,计算并分析交通事故时空影响的各量化指标,包括事故影响开始时间、事故影响结束时间、事故影响持续时间、事故影响最近距离、事故影响最远距离、事故影响空间范围、事故影响传播速度以及事故影响消散速度。结果表明:速度变化率的阈值取值越小,则事故影响的开始时间越早,结束时间越晚,持续时间越长,且事故影响的距离越长;速度变化率阈值取值越大,则事故影响的开始时间越晚,结束时间越早,持续时间越短,且事故影响的距离越短;不同速度变化率阈值下的事故影响传播速度随时间的变化趋势有差异。文中方法操作性强、辨识度高,能够为高速公路事故发生后的实时交通管控和引导提供理论支撑。

关键词：高速公路交通事故时空影响传播双线性插值法 Savitzky-Golay滤波器

高速公路行车风险路侧感知系统的设备优化布设

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浙江大学学报（工学版） 2023年第6期57卷 1137-1146页

作者：李立平振东徐志刚汪贵平长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064 山东省交通规划设计院集团有限公司山东济南250101 长安大学信息工程学院陕西西安710064

采用最大信息系数相关性检验遴选行车风险度量指标,提出基于信息熵理论的行车风险多指标度量与融合方法;构建以获取行车风险熵最大为目标,考虑系统建设成本、设备检测范围的路侧感知设备布设优化模型.基于多车道高速公路车辆行驶轨迹,... 详细信息

采用最大信息系数相关性检验遴选行车风险度量指标,提出基于信息熵理论的行车风险多指标度量与融合方法;构建以获取行车风险熵最大为目标,考虑系统建设成本、设备检测范围的路侧感知设备布设优化模型.基于多车道高速公路车辆行驶轨迹,通过算例获得在不同预算约束条件下的最优路侧设备布设方案,分析设备选型、传统的等间距设备布设方法、原始数据噪声等因素对路侧感知系统获取道路行车风险能力的影响.结果表明,路侧感知系统建设经费增加与系统行车风险获取能力提升呈现边际效用递减规律,相较于设备数量过多或过少的情况,设置数量适中的路侧感知设备费效比更高,优化后的设备布设方案的费效比比等间距布设方案的费效比高,原始数据测量误差不超过10%不会影响设备优化布设方案的计算结果.

关键词：高速公路行车风险路侧感知设备优化布设信息熵

高速公路超高过渡段几何线形对小型客车滑水速度的影响

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交通运输工程学报 2022年第4期22卷 140-147页

作者：贾兴利陈星澎黄平明马庆伟李双庆燕孟华长安大学公路学院陕西西安710064 陕西交通控股集团有限公司西安公路研究院有限公司陕西西安710065 威斯康星大学-麦迪逊分校工程学院威斯康星麦迪逊WI 53706

为了揭示高速公路不同超高过渡段线形指标下小型客车滑水速度变化规律,考虑小型客车滑水过程轮胎受力特征,分析了滑水速度与水膜厚度和超高过渡段几何线形的作用关系;应用多元线性回归和流体力学仿真建立了高速公路超高过渡段小型客车... 详细信息

为了揭示高速公路不同超高过渡段线形指标下小型客车滑水速度变化规律,考虑小型客车滑水过程轮胎受力特征,分析了滑水速度与水膜厚度和超高过渡段几何线形的作用关系;应用多元线性回归和流体力学仿真建立了高速公路超高过渡段小型客车滑水速度量化模型,计算了降雨强度、纵坡坡度、超高渐变率等多变量组合下的小型客车临界滑水速度;以典型双向四车道高速公路超高过渡段为例,分析了降雨强度、纵坡坡度、超高渐变率对小型客车滑水速度的影响规律,并给出了超高过渡段小型客车限制速度建议值。研究结果表明:小型客车滑水速度最大值出现在纵坡坡度为0.3%、超高渐变率为1/200、降雨强度为20 mm·h^(-1)组合工况下,为115.5 km·h^(-1),滑水速度最小值出现在纵坡坡度为3.0%、超高渐变率为1/330、降雨强度为80 mm·h^(-1)组合工况下,为99.3 km·h^(-1);在降雨强度和超高渐变率一定的情况下,随着纵坡坡度增大,滑水速度逐渐减小,当纵坡坡度由0.3%增加到3.0%时,滑水速度减小2.68%;在降雨强度和纵坡坡度一定条件下,随着超高渐变率增大,滑水速度逐渐增大,当超高渐变率从1/330增加到1/200时,滑水速度上升了2.25%;增加纵坡坡度会降低滑水速度,但当降雨强度增加到一定程度,纵坡坡度、超高渐变率对滑水速度的影响趋于平缓;当降雨强度为20~80 mm·h^(-1)时,双向四车道高速公路限速建议值为95.0~115.0 km·h^(-1),但不应大于其设计速度。

关键词：道路工程高速公路超高过渡段滑水速度流体力学仿真极差分析水膜厚度

高速公路车辆轨迹摆动特征与小客车道宽度研究

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交通运输系统工程与信息 2023年第1期23卷 324-336页

作者：庄稼丰李正军丁瑞熊文磊张河山徐进中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056 重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆重点实验室重庆400074

为明确车辆在高速公路车道保持阶段行驶过程中的轨迹横向摆动行为特征,利用高速公路无人机航拍的车辆轨迹数据集,基于车辆位置坐标提取行驶轨迹和速度,计算车辆在自然驾驶状态下的轨迹摆动特征指标,包括轨迹横向摆动的幅度和在摆动周期... 详细信息

为明确车辆在高速公路车道保持阶段行驶过程中的轨迹横向摆动行为特征,利用高速公路无人机航拍的车辆轨迹数据集,基于车辆位置坐标提取行驶轨迹和速度,计算车辆在自然驾驶状态下的轨迹摆动特征指标,包括轨迹横向摆动的幅度和在摆动周期内的纵向行驶距离,分析不同车型的速度分布特征,研究行驶速度和车道位置对车辆轨迹横向摆动指标的影响。结果表明,尽管小型车和大型车的车身尺寸和动力性能存在显著差别,但两者的轨迹摆动幅度在整体上基本相同,两种车型的摆动幅度平均值分别为0.587 m和0.560 m,摆动周期内的行驶距离分别为252.95 m和251.99 m;车辆轨迹的横向摆动幅度对速度变化不敏感,不会随速度增加而增大,在高速条件下趋于平稳甚至下降,同样,摆动周期内的行驶距离与行驶速度之间未见显著相关性;不同的车道位置对轨迹摆动行为有一定影响,对小型车而言,车道位置由内向外变化时,轨迹摆幅有一定的增加趋势,而大型车的轨迹摆幅则是中间车道最小;国内高速公路车辆轨迹摆幅略高于德国HighD数据集的分析结果,但整体上非常接近;根据车辆轨迹的横向摆动幅度特征,可以确定高速公路小客车专用车道(或是小客车专用高速公路)的行车道宽度建议值,设计速度取100~120 km·h^(-1)时,小客车行车道宽度的最小值和一般值分别为3.00 m和3.25 m。

关键词：交通工程车道宽度轨迹摆动小客车道高速公路行车道行驶轨迹

高速公路对县域经济发展的空间效应及其异质性——基于福建省的实证研究

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地理研究 2024年第1期43卷 121-135页

作者：陈奕鑫叶士琳齐永杰福建师范大学地理研究所福州350117 福建师范大学福建省亚热带资源与环境重点实验室福州350117 福建师范大学地理科学学院福州350117

高速公路是综合交通运输体系的重要组成部分,是区域资源要素便捷流动的基础支撑。基于福建省公路与经济数据,分析2010—2020年福建高速公路密度和县域经济发展水平的时空演化特征,采用空间面板模型和时空地理加权回归揭示高速公路对县... 详细信息

高速公路是综合交通运输体系的重要组成部分,是区域资源要素便捷流动的基础支撑。基于福建省公路与经济数据,分析2010—2020年福建高速公路密度和县域经济发展水平的时空演化特征,采用空间面板模型和时空地理加权回归揭示高速公路对县域经济发展的空间效应及其异质性。研究发现:①2010—2020年福建各县域高速公路密度均大幅增加,集聚化趋势明显。高密度县域集中于东部沿海地区,中、西部和北部县域的高速公路密度较低。②2010—2020年福建县域经济发展水平显著提高、空间差异趋于缩小,中、西部低水平县域集聚范围缩小,东部沿海高水平县域集聚范围扩大。县域经济发展水平与高速公路密度空间分布一致性较高。③福建高速公路对县域经济发展具有显著的正向促进作用,并且空间溢出效应更加突出。但相比普通公路,高速公路对县域经济发展的直接和间接促进作用都较弱。④福建高速公路对县域经济发展的作用效果具有空间异质性,对西部和南部县域的经济促进作用较弱,对东部和北部县域的经济促进作用更强。

关键词：高速公路县域经济发展空间效应空间异质性福建省

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高速公路分合流区车流元胞模型的构建及应用

华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第10期50卷 11-18页

作者：漆巍巍马思维周南杰华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广州北环智能交通科技有限公司广东广州510030

高速公路的运营和管理优化方案往往需要依据瓶颈段的通行能力制定。由于高速公路瓶颈段交通流特性的复杂性,目前所采用的瓶颈段通行能力通用计算公式受很多假设条件的限制,其精度不高且误差较大。文中尝试构建一种高速公路瓶颈段通行能... 详细信息

高速公路的运营和管理优化方案往往需要依据瓶颈段的通行能力制定。由于高速公路瓶颈段交通流特性的复杂性,目前所采用的瓶颈段通行能力通用计算公式受很多假设条件的限制,其精度不高且误差较大。文中尝试构建一种高速公路瓶颈段通行能力计算方法,并进行实测验证。首先,采用无人机航拍和Tracker软件动态识别,获取高速公路分合流区跟驰和换道数据共680组,得到位置、速度、加速度、车头间距等参数;然后,根据获得的交通流参数建立了考虑驾驶人特性的换道规则模型和概率模型,并对经典的GHR跟驰模型进行参数标定;最后,运用分区思想构建了基于元胞自动机理论的高速公路车流仿真应用模型。依据GHR跟驰模型来刻画车辆的加速度需求,并采用车辆换道次数和小时交通量两个指标验证模型的有效性,其中,平均换道次数误差率为12.06%,平均交通流量误差率为3.19%。结果表明,该模型可以有效地计算高速公路分合流区的通行能力,同时也可应用于变速车道长度等道路参数设计。在本研究案例中,对广州市北环高速公路岑村立交段进行交通流仿真测试,模拟其道路线型特征、车辆到达情况和交通流运作机制,得到该区段分流区与合流区的通行能力依次为5456和5253pcu/h,该分流区与合流区变速车道长度的优化设计值分别是125和200m。文中所构建的车流元胞模型可为高速公路分合流区的微观车流仿真和道路参数设计提供科学依据,有利于提升高速公路的服务水平和运营质量。

关键词：高速公路分合流区元胞模型车流仿真通行能力

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高速公路网车辆碳排放测算方法研究

华南理工大学学报（自然科学版） 2022年第9期50卷 22-28页

作者：林旭坤张扬罗芷晴林培群林陆荣姚岢李梦月温惠英华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东省交通运输厅综合规划处广东广州510101 广东省交通运输规划研究中心资源环境室广东广州510101

在“双碳”政策背景下,维护生态平衡,减少碳排放势在必行。现如今,准确测算大范围路网车辆碳排放指标十分关键。为此,本研究提出了一种基于多源数据融合的高速公路网车辆碳排放测算方法。首先提出面向碳排放统计的基础数据清洗方法,对... 详细信息

在“双碳”政策背景下,维护生态平衡,减少碳排放势在必行。现如今,准确测算大范围路网车辆碳排放指标十分关键。为此,本研究提出了一种基于多源数据融合的高速公路网车辆碳排放测算方法。首先提出面向碳排放统计的基础数据清洗方法,对后续碳排放测算所需基础数据进行清洗。其次建立高速公路碳排放测算模型,进而设计相关的计算流程。最后以广东省高速公路网为例,测算了2020年9月至2021年6月的车辆碳排放量,并与中国碳核算数据库进行对比、验证所提出方法的科学性与可靠性。研究表明:虽然微型小型客车车均碳排放量较小,但总碳排放量在各车型中占比最大,达到52.1%;汽油车碳排放总量占比达到了49.8%,高于柴油车的45.4%和其它类型能源车的4.8%,大力推广新能源汽车能有效地降低高速公路碳排放量;此外,研究发现“新冠疫情”下不同车辆的出行规律存在明显的差异,但对交通运输经济的整体影响有限。

关键词：碳排放测算大数据高速公路新能源汽车 “双碳”政策