多种缺失模式下交通数据组合近似填补方法

随着智能交通系统中采集和应用的基础数据规模不断扩大，数据缺失问题的重要性也日益凸显。针对交通数据中常出现的数据随机缺失和连续缺失问题，本文提出基于鲸鱼优化算法优化最小二乘支持向量机的组合近似填补方法(Combined Approximate Filling, CAF)。考虑缺失数据整体变化趋势的同时，参考数据的波动特征，根据多重填补思想对缺失值分别使用单变量填补和多变量填补，然后引入图片识别中自适应阈值分割法对不同时段下的差异值进行动态划分处理，最后利用不同时段的动态差异度阈值将单变量填补和多变量填补的结果进行结合，完成缺失值的高精度近似填补。为验证填补方法的性能，利用云南省玉溪市大量实车轨迹处理数据设计多组实验。实验结果表明，在小样本数据中，CAF填补方法能够适应多种场合的填补工作，该方法总体优于其他方法，在不同缺失率下均表现良好，尤其是随机缺失填补，最大RMSE为0.365。实验还证明了该方法在不同缺失类型和不同数据离散度下数据填补效果相比于其他方法优势更加明显。     

电动自行车事故和车牌使用影响因素分析

为分析电动自行车事故和车牌使用影响因素,采用问卷调查和电话访谈方式采集了宁波市862个电动自行车用户有效样本,利用统计学方法构建了Bivariate Probit(BP)联立方程模型,计算了显著影响因素的边际效应,量化分析了电动自行车事故和车牌使用影响因素效用,并检验了两者之间潜在的关联关系.结果表明:BP模型不仅可以识别电动自行车事故和车牌使用的影响因素,而且可以有效刻画两者之间的潜在联系;两者之间关联系数为-0.475,表明电动自行车车牌的使用可以降低电动自行车事故概率;模型结果显示性别、年龄、驾驶执照、家庭是否拥有小汽车、电动自行车驾龄、法律遵守程度、驾驶行为、危险感知度等具有统计显著性,是影响电动自行车事故和车牌使用的显著因素.     

基于冲突极值模型的非常规信号交叉口安全评价

为了评估非常规信号交叉口交通安全,提出了基于冲突极值模型的横断面分析方法.利用计算机视频技术提取了南京市3个信号交叉口(1个设施组和2个参照组)96h的交通冲突数据和交通流数据,构建了包含数据层[处理层[先验层的3层贝叶斯超阈值冲突极值模型,利用马尔可夫链蒙特卡罗仿真方法对模型参数进行估计,采用预测交通事故和比值比计算...     

基于贝叶斯多元泊松-对数正态分布的交通冲突模型

为了构建信号交叉口直左交通冲突模型,利用计算机视频识别技术提取了温哥华市12个信号交叉口101h的交通冲突数据和交通流数据,考虑交通流状态对交通冲突的影响,用v/c(v为实际交通流量;c为基本通行能力)将交通流状态划分为4种场景。构建了多场景下基于多元泊松-对数正态分布的交通冲突模型和单一场景下基于单维泊松-对数正态分布的交通冲突模型,采用贝叶斯估计方法对模型参数的后验分布进行了推导,利用马尔可夫链蒙特卡罗仿真方法对模型参数进行了估计,分别利用方差信息准则(DIC)和模型期望方差对2种模型的拟合优度和精度进行了比较。研究结果表明:多元泊松-对数正态分布交通冲突模型拟合优度优于单维泊松-对数正态分布交通冲突模型;4种场景下,多元泊松-对数正态分布交通冲突模型拟合精度分别是传统单维泊松-对数正态分布交通冲突模型拟合精度的2倍、1.5倍、2倍和1.4倍;不同交通流状态下的冲突流量对交通冲突的影响具有差异性;若保持左转车流量不变,当直行车流量增加1%时,交通流状态场景为1,2,3,4下的直左交通冲突频次分别增加0.36%、0.56%、0.17%和0.78%;若保持直行交通流量不变,左转交通流量增加1%时,交通流状态场景为1,2,3,4下的直左交通冲突频次分别增加0.40%、0.67%、0.40%和0.51%。     

消除高速公路运动波的可变限速控制方法

运动波是高速公路一种常见的交通拥堵，可通过可变限速控制有效消除。近年来，研究中提出了大量消除高速公路运动波的可变限速控制方法，却鲜有方法成功落地应用。可变限速控制方法的成功应用需满足3个基本条件，即模型预测的准确性，优化求解的实时性，以及控制方案的安全性，而当前研究中的方法难以同时满足上述基本条件。因此，为提高高速公路交通效率，保障高速公路交通安全，提出了消除高速公路运动波的可变限速优化控制方法。构建了模拟运动波传播的离散一阶交通流模型，解析了可变限速控制对交通效率及安全的影响机理，建立了提升交通效率、保障交通安全的可变限速优化控制方法。利用数值仿真模拟，测试了轻微拥堵与严重拥堵2种不同场景下限速控制方法的控制效果，评估了控制方法在提升交通效率和安全方面的表现，对比了所提方法与文献经典方法在控制效果上的优劣。结果表明：可变限速优化控制方法在2种场景下降低总行程时间分别为10.1%和10.6%，降低事故风险指标TET分别为72.6%和73.1%，降低事故风险指标TIT分别为92.4%和82.9%。与文献方法相比，在预测模型准确性以及对交通流效率与安全的改善方面均有提升，其中在严重拥堵测试场景下，效果提升更为显著。     

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为明确各条线路在整个城市轨道交通线网中的修建时序,构建了城市轨道交通线路建设时序影响因素指标体系,提出了一种基于累积前景理论的城市轨道交通线路建设时序决策方法.该方法利用奖优罚劣的[-1,1]线性变换算子对原始决策矩阵进行规范化处理,由此得到正负理想方案.基于累积前景理论和灰色关联分析确定前景价值函数,构建城市轨道交通线路建设时序的综合前景值最大化优化模型,通过求解该模型得出最优权向量,并最终确定出城市轨道交通线路建设时序的最优方案.最后以西安市轨道交通线网为例进行建设时序排序.结果表明,运用所提出方法确定的结果与实际建设时序一致,该方法可为城市轨道交通建设时序提供理论指导.     

考虑异质性的贝叶斯交通冲突模型

为了构建信号交叉口交通冲突模型,提取29个信号交叉口260 h的交通冲突数据,考虑交通冲突异质性,构建了随机参数（RP-PLN）交通冲突模型和随机效应（RE-PLN）交通冲突模型,采用贝叶斯方法和马尔科夫链蒙特卡罗（MCMC）仿真对模型参数后验分布进行估计,利用方差信息准则和残差标准化决定系数对2种模型的拟合优度进行了比较。研究结果表明：2种交通冲突模型都可以有效处理交通冲突异质性;RP-PLN交通冲突模型的拟合优度优于RE-PLN交通冲突模型;当其他变量保持不变时,直行交通量增加1%可使直右交通冲突增加0.54%;右转交通量增加1%可使直右交通冲突增加0.65%;右转大车比例增加1%,直右交通冲突增加1.06%;物理渠化岛和标线渠化岛的设置可以分别使直右交通冲突降低18.9%和17.3%;设置加速车道可使直右交通冲突降低22.9%;右转半径增加1%,直右交通冲突降低10.5%;安装右转让行标志可使直右交通冲突降低16.5%;设置右转专用相位可使直右交通冲突降低29.8%。     

视觉减速标线控速效果评价

为分析视觉减速标线的控速效果和影响范围,选取南宁市6处视觉减速标线路段进行了实地车速采集,获取了视觉减速标线上下游各500m范围内13个断面的地点车速,共计样本约6 300个。利用断面车速数据构建速度-距离曲线,研究了车速的变化规律和视觉减速标线控速影响范围;采用t检验和比例检验分别检验了视觉减速标线上下游控制点及标线末端车速平均值之间的差异显著性和超速比例的差异显著性,验证了视觉减速标线的控速效果,并通过与对照组数据的对比排除了其他因素的干扰。结果表明,视觉减速标线的控速范围为上下游约250m;车辆平均速度下降程度为2.4~4.2km/h,超速车辆比例下降9.4%~15.6%。     

基于浮动车速度波动特征的交通状态识别

为实现路段交通状态的准确判别，解决单参数无法直接识别道路交通状态问题，本文利用高频浮动车速度数据，使用灰度共生矩阵特征值对比度和逆方差表示车辆行驶的波动特征。基于城市道路交通状态变化的动态性与连续性，围绕固定时间窗口内车辆的平均车速、对比度和逆方差，采用FCM (Fuzzy c-means)算法进行聚类分析，得到畅通、平稳、拥挤和阻塞这4种状态阈值。提出基于多维高斯隐马尔可夫模型的交通状态识别方法，分别以3,5,6 min固定时间窗口训练模型。模型状态转移矩阵表明，时间窗口越小其保持原有交通状态的可能性越大，时间窗口越大交通状态突变的可能性越大。使用不同序列长度对比3种时间窗口在测试集中的识别精度，结果表明，随着序列长度的变化，精度显示出先升高后降低的趋势，且固定时间窗口越大，不同序列长度的识别精度变化越均匀。最后利用5 min固定时间窗口划分数据使用本文方法和支持向量机以及随机森林分别进行道路交通状态识别，综合精度分别为92.00%、84.89%、88.48%，同时本文方法在查准率、召回率和F1度量(F1-score)指标均优于其他两个模型，说明道路车速的波动特征可以很好地反映道路交...