回头曲线路段的轨迹行为模式与事故风险

为了探究回头曲线的汽车轨迹形态和驾驶风险,在一段包含11处回头曲线的山区公路上开展了实车驾驶试验,用车载设备采集了自然驾驶状态下的轨迹数据和车轮-车道线横向距离数据,揭示了回头曲线弯道的轨迹形态、模式、风险和事故形成机制,提出了轨迹分类指标并确定出6类独立的轨迹模式.结果表明:回头弯道上的轨迹具有较强的离散性,但同时也呈现较强的聚集性,切弯是回头曲线的典型过弯方式,根据切弯点的位置,可划分为入弯切弯、弯中切弯和出弯切弯3类.驾驶人采用入弯切弯时,弯道速度损失最低;采用出弯切弯时,弯道速度损失最大.由于切弯、压线中行驶等行为,车辆在回头曲线上行驶时会占用对向车道,产生对撞的事故隐患;同时还会侵占弯道两侧的硬路肩,引发驶出路外、碰撞山体或者碰撞护栏的风险.车辆左转驶入回头曲线时有超过71.07%的驾驶人会占用对向车道,右转驶入时有59.5%的驾驶人侵占对向车道;左转弯行驶时表现为出弯阶段占用,右转弯行驶时表现为入弯阶段占用.     

基于GPS轨迹数据的拥堵路段预测

基于真实的GPS轨迹数据,对城市拥堵路段进行预测.在此过程中,摒弃传统的基于交通流预测和拥堵识别的方法,提出一种新的基于拥堵向量和拥堵转移矩阵的拥堵路段预测方法.该方法同时考虑路段拥堵的时间周期性和时空相关性,通过对出租车GPS轨迹数据进行挖掘和训练,建立拥堵向量和拥堵转移矩阵,实现对拥堵路段的预测.真实数据集上的实验验证了所提的拥堵路段预测方法的有效性.     

山区双车道公路弯道路段小型车左右行速度特性

为研究山区双车道公路弯道路段小型车左右行速度特性,选取了8个弯道作为研究对象,使用无人机航拍获取小型车通过弯道路段的视频资料。使用图像识别技术及AE等软件获取车辆在弯道路段的左右行速度,分析其左右行速度总体差异,并借助Matlab拟合右行与左行速度差值与半径及坡度多项式关系。结果发现:左右行速度变化在入弯-出弯过程中均呈现减速-加速趋势;弯道半径大于30m时,右行速度始终大于左行速度,小于30 m时,左右行速度变化曲线交叉,右行速度先大后小,且变化曲线可近似看成以曲中所在线为对称轴对称;左右行速度差值与半径及坡度满足多项关系式,坡度越小,半径越大,速度差值越大,可对差值较大的弯道左右行方向设置不同限速值。     

基于GIS的云南省国道、省道弯道危险路段识别与评价

基于ShapeFile格式矢量国道、省道和Aster GDEM高程数据,以IDL为开发平台建立了弯道识别算法提取道路弯道;分别评价了云南省16个州(市)境内国道、省道弯道路段危险程度和每条国道、每条省道全线的弯道路段危险程度。对云南省共15731km的国道、省道进行弯道识别,综合精度达到90%以上。研究结果显示:全省省道线上弯道共1583处(合并后总数),弯道总长为598km。其中高度危险(C级)464处共219.3km。全省国道线上弯道共761处(合并后总数),弯道总长为277km。其中高度危险210处共101.8km。红河、普洱、版纳境内的省道弯道路段危险等级为极其危险(D级),玉溪境内的国道弯道路段危险等级也为D级。全省16个州(市)50%的国道弯道危险等级为显著危险(B级)。65条省道中,跃片线(S316)等共17条省道弯道路段危险等级为D级。7条国道线弯道路段路况相对较好,弯道路段危险等级在一般危险(A级)~高度危险(C级)之间。研究揭示云南省国道、省道弯道危险路段主要出现在西部地区。
     

基于特征点提取的弯道识别算法研究

针对高速公路弯道处事故率高的特点,研究了一种基于特征点提取的高速公路弯道识别方法,以降低弯道处交通事故发生率。采用Hough变换求出车道线直线方程,根据高速公路的特点建立适当的道路模型,确定对应直线段上的最低点和最高点;分别比较直线段两侧白色像素点的个数判断出曲线道路的弯曲方向,从而进一步确定曲线段上的特征点,同时对车道线候选特征点进行滤波;分段拟合车道线的直线段和曲线段,实现车道线的二维重建。实验表明,能识别不同形状的车道线,具有很高的实时性和准确性,且在不同道路干扰下对连续型分道线和虚线型分道线的检测都有良好的识别效果。     

基于特征点提取的弯道识别算法研究

针对高速公路弯道处事故率高的特点,研究了一种基于特征点提取的高速公路弯道识别方法,以降低弯道处交通事故发生率。采用Hough变换求出车道线直线方程,根据高速公路的特点建立适当的道路模型,确定对应直线段上的最低点和最高点;分别比较直线段两侧白色像素点的个数判断出曲线道路的弯曲方向,从而进一步确定曲线段上的特征点,同时对车道线候选特征点进行滤波;分段拟合车道线的直线段和曲线段,实现车道线的二维重建。实验表明,能识别不同形状的车道线,具有很高的实时性和准确性,且在不同道路干扰下对连续型分道线和虚线型分道线的检测都有良好的识别效果。     

基于OOPN的穿村镇路段交通安全设施作用研究

针对穿村镇路段交通事故多发的现状,利用面向对象Petri 网（OOPN）作为建模工具,基于穿村镇路段现存的交通干扰类别及特性,构建作用于交通安全设施的事故推演模型,用以分析在穿村镇路段上各类安全设施对于事故发生过程产生的影响。利用该模型可定性分析各部分设施间的共同作用与事故发生间的关系,同时可利用已建模型计算某类设施的缺乏导致事故发生的概率,以定量分析各设施的重要度。研究结果表明,交叉口标志、支路上停车让行标志、限速标志以及人行横道标线为穿村镇路段优先考虑设置标志。     

高速公路超长爬坡路段重载车辆行驶状态安全稳定性分析研究

准确分析重载车辆在高速公路超长爬坡路段的行驶状态,能够保证车辆的主动安全控制,当前车辆形式状态安全稳定性分析大多采用单一集中卡尔曼滤波方法,存在容错性差的弊端,稳定性和可靠性不高。为此,从新的角度对高速公路超长爬坡路段重载车辆行驶状态安全稳定性进行分析,通过失稳角对行驶状态安全稳定性进行分析,依据弯道路段事故特征分析重载车辆出现侧翻与侧滑的现象,得出高速公路路面情况、坡度和转弯半径对重载车辆行驶状态安全稳定性有影响的结论。引入加速度干扰概念,以更加有效的分析重载车辆行驶安全稳定性。实验结果表明,所提方法能准确分析重载车辆行驶状态的安全稳定性。     

从动能损失看弯道路段的通行能力

基于元胞自动机NaSch交通流模型,提出弯道交通流的能耗公式.在开放边界条件下研究不同弯道曲率半径、弧长、摩擦系数等因素对各种能耗的影响.模拟结果表明:在不同影响因素情况下,对应的各种能耗随进车概率的变化趋势相似,安全能耗总是最小的,趋于零;弯道的曲率半径和摩擦系数越小、弯道弧长越长,出现能耗平台的临界进车概率点越小,...     

基于变加速度的高速公路平直路段运行速度模型优化

通过研究典型路段车流的运行速度规律,分析汽车在平直路段上的实际行驶方式,提出了平直路段变加速度的运行速度测算方法和预测模型.该模型很好地描述出汽车在平直段上的实际加速状态,动态反映加速度与速度、加速度与期望速度间的变化关系,经与汽车直线路段速度距离加速曲线图表对比,速度预测模型精度较高.平直路段变加速度法优化、完善了现有平直路段的运行速度预测模型,为公路运行速度的合理取值提供了理论支持.     

基于车辆轨迹数据的急减速驾驶行为判定方法

目前很多研究使用车辆轨迹数据来识别急减速驾驶行为,但目前使用的固定阈值方法无法对不同驾驶场景做出区分且缺乏建模分析.基于车辆跟驰模型,提出了一种包含多种驾驶场景的急减速驾驶行为判断方法,该方法考虑照明条件、天气、道路车速等参数,解决了现有方法中缺乏场景分类的问题.使用聚类算法区分历史数据中的急减速驾驶行为,提取实际阈值...     

电动自行车路段横向驾驶行为特性研究

基于录像数据采集方法与电动自行车运行轨迹提取方法,依托实际采集数据分别对电动自行车横向位置分布规律、电动自行车与机动车横向干扰、无机非隔离路段电动自行车越线行为3方面展开较为系统的数据分析。研究表明:在没有机非分隔带而仅是存在机非分隔线情况下,电动自行车均存在超越机非分隔线进行越线行驶的现象;路内停车的存在会导致电动自行车越线行驶比例增加,进而对电动自行车行车安全构成一定威胁。     

基于跟踪轨迹的车辆异常行为检测

为提高ITS(Intelligent Traffic System)交通事件管理的智能性, 提出基于跟踪轨迹的车辆异常行为检测,分为目标检测跟踪、轨迹分析处理和车辆行为分析3 个步骤。首先利用三帧差法对目标进行初始定位, 采用基于Kalman 预测器的改进跟踪算法对车辆进行跟踪; 然后提出采用最小二乘法自适应分段直线拟合算法对目标跟踪获得的运动轨迹进行快速拟合; 最后结合运动方向变化率和速度变化率两个参数建立车辆异常行为检测模型。实验结果表明, 在道路监控视频中, 该算法能快速准确检测急刹车、急转弯和急转弯刹车等车辆异常行为。     

驾车打电话对道路交通安全的影响及对策

驾驶人开车时打电话已经成为当今最严重的交通安全隐患之一。通过分析驾车打电话的危害及驾车打电话现象存在的原因，提出改善这一交通安全违法行为的可行墙施，     

基于离散优化的无人驾驶汽车轨迹规划

针对双向两车道无人车行驶场景,基于离散优化的方法,提出一种新的轨迹解耦规划算法。该算法将带有时间戳的三维轨迹规划问题,解耦成分别对路径和速度规划,速度规划时引入ST图,用以描述无人车与障碍物之间的运动关系。通过分层采样的方法构建路径Lattice图搜索初始路径,以及基于多目标A*搜索算法在ST图中规划出初始速度剖面,减少算法的计算量。同时,结合优化的方法对轨迹进行优化,使轨迹收敛到全局最优解。最后,通过仿真实验,验证了该算法的有效性和可靠性。     

基于贝叶斯分析的道路交通系统可靠性模型

针对灾变事件下重大公路交通基础设施所在路网运营安全管理实时决策的需要,提出了基于贝叶斯分析的道路交通系统可靠性计算模型.以系统工程理论对道路交通系统进行建模和分类,以可靠性工程理论对道路交通系统可靠性的概念进行定义,并逐级建立4类道路交通系统的可靠性计算模型.为了满足路网交通系统可靠性模型的应用需要,引入贝叶斯网络理论...     

基于hp自适应伪谱法的飞行器多阶段轨迹优化

为解决助推-滑翔飞行器的多阶段多约束轨迹优化问题,在考虑速度约束、轨迹阶段切换点约束与轨迹末端参数约束的条件下,建立了助推-滑翔飞行器纵向运动模型与多阶段轨迹优化模型。采用基于hp自适应伪谱法的Legendre-Gauss-Radau离散点,将该最优控制问题转换为多阶段非线性规划问题,求解得到最大飞行距离轨迹。为解决多阶段轨迹优化算法难以确定位置自由的阶段切换点的问题,基于动态规划的思想,设计了新的多阶段轨迹优化策略。改进后的优化策略在得到了多阶段全局近似最优解结果的同时,减少了原优化算法的计算量。仿真结果表明,改进的hp自适应伪谱法能有效解决多阶段助推-滑翔飞行器轨迹优化问题,优化结果优于最大升阻比滑翔飞行轨迹。      

基于典型山地城市轻型车比功率综合油耗模型研究

汽车在实际道路行驶时,影响其燃油消耗的因素较多且烦琐;目前的油耗模型不能全面反映油耗随工况的变化规律。由于汽车在坡道路面行驶的坡度阻力对油耗影响显著,采用回归分析法构建了上坡和下坡工况速度、加速度和坡度同时变化的比功率综合油耗模型;并通过典型路段验证模型。结果表明,在这两种工况中,理论油耗与实际油耗的相对误差较低,构建的理论回归方程可以反映典型路段比功率对油耗变化规律;且具有较高的油耗预测精度,为车辆油耗评估提供了一定的理论依据。     

基于改进遗传算法的电动汽车轨迹优化方法

在复杂障碍物环境中的轨迹规划方法是电动汽车智能辅助驾驶技术的一个重要研究内容.为了使得电动汽车能够在高速行驶工况下平稳转向行驶,提出了一种基于改进遗传算法的轨迹优化方法.本文基于五次多项式进行轨迹规划,用改进遗传算法对五次多项式的参数进行优化,使得规划轨迹满足车辆的动力学约束条件,从而使得优化后轨迹具有更强的可行性.实车实验结果表明,优化后轨迹比优化前轨迹能够更好地满足动力学约束条件,优化效果明显,车辆在高速行驶工况下按照优化轨迹行驶能够进行平稳转向行驶.     

基于时空相似系数的环形交叉口车辆轨迹聚类

为了分析交叉口车辆运行轨迹的规律性, 提高环形交叉口交织段的通行能力, 提出基于时空相似系数的环形交叉口车辆轨迹聚类方法。 针对规定区域车辆轨迹, 分析车辆轨迹时空信息并计算得到时空相似系数, 同时采用谱聚类进行聚类, 将交叉口区域内一段时间内的轨迹聚类情况进行可视化展示。 经过实例验证, 所提出的方法能够有效地约简数据, 并可提取出轨迹信息中的潜在规律, 为进一步的决策工作提供一定的参考价值。