山区双车道公路弯道路段小客车跟驰状态转移预测

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作者 覃文文 白碧璇 +3 位作者 韩春阳 戢晓峰 谷金晶 田毕江 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期92-101,共10页

跟驰状态反映车辆间的跟随风险程度,为预测山区双车道公路弯道路段车辆跟驰状态变化路径,本文利用无人机拍摄视频数据,构建基于高阶马尔可夫链的弯道路段小客车跟驰状态转移预测模型。首先,从视频数据中提取跟驰车辆轨迹特征,采用因子... 跟驰状态反映车辆间的跟随风险程度,为预测山区双车道公路弯道路段车辆跟驰状态变化路径,本文利用无人机拍摄视频数据,构建基于高阶马尔可夫链的弯道路段小客车跟驰状态转移预测模型。首先,从视频数据中提取跟驰车辆轨迹特征,采用因子分析法提炼表征跟驰状态的公因子特征;其次,利用K-Means++算法对公因子特征进行聚类,将小客车跟驰状态分为强跟驰、弱跟驰和强弱过渡区间这3种状态;最后,引入高阶马尔可夫链模型预测山区双车道公路小客车跟驰状态转移。结果表明:强跟驰和弱跟驰状态的转移存在状态转移的过渡区间,强跟驰时,前导车对跟驰车有较强的制约性,跟驰车辆速度随前导车变化而发生延迟性变化,随着跟驰状态由强转弱,制约性会逐渐降低;七阶马尔可夫链模型对小客车跟驰状态转移预测的准确率高达97.6%以上;3种跟驰状态的自转移概率分别为97.57%、98.90%和96.74%,状态之间的转移方面,强跟驰与弱跟驰直接转移概率较低,过渡区间在转移模式中占有重要地位。本文提出的方法在预测小客车跟驰状态转移时具有优越性能,研究结果可为研发前车碰撞主动安全预警系统提供方法基础。 展开更多

关键词 交通工程 转移预测 高阶马尔可夫链 跟驰状态 山区双车道公路

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基于因子分析与熵权法的山区双车道公路驾驶视觉负荷研究

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作者 孟云伟 王磊 +3 位作者 李智鹏 李斌斌 青光焱 刘中帅 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第4期361-372,共12页

为探究山区双车道公路的平纵线形对驾驶视觉负荷的影响规律,选取28名被试驾驶人,开展自然流状态下的山区双车道公路实车试验。利用Dikablis眼镜式眼动仪和CTM-8A非接触式多功能测速仪,采集被试驾驶人的视觉响应值和车速值,并对数据进行... 为探究山区双车道公路的平纵线形对驾驶视觉负荷的影响规律,选取28名被试驾驶人,开展自然流状态下的山区双车道公路实车试验。利用Dikablis眼镜式眼动仪和CTM-8A非接触式多功能测速仪,采集被试驾驶人的视觉响应值和车速值,并对数据进行有效性检验。针对不同纵坡值、平曲线半径及弯坡组合路段,以被试驾驶人的瞳孔面积变化率、注视持续时间和眨眼频率作为驾驶视觉负荷的指标,定量分析线形条件对驾驶视觉负荷的影响,采用因子分析法与熵权法构建驾驶视觉负荷模型,并基于聚类算法确定驾驶视觉负荷阈值,划分驾驶视觉负荷等级。研究表明:在纵坡1.50%~6.00%的路段,瞳孔面积变化率、注视持续时间和眨眼频率与纵坡坡度呈正相关和负相关关系;相同纵坡下,下坡路段的瞳孔面积变化率高于上坡路段;驾驶人视觉负荷与平曲线半径呈负相关,小半径路段主要受视野限制影响,随着平曲线半径的增大,驾驶人瞳孔面积变化率和注视持续时间呈减小趋势,眨眼频率逐渐增大;驾驶视觉负荷可分为低、中和高这3个等级;当弯坡组合指数小于23.4%·km~(-1)时,驾驶视觉负荷可保持在中等等级以上。研究结果将为山区公路的安全状况改善及提升舒适性提供理论依据。 展开更多

关键词 交通工程 驾驶视觉负荷 实车试验 山区双车道公路 因子分析与熵权法 弯坡组合

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基于驾驶员视认性的山区双车道公路交叉口停车视距计算 被引量：11

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作者 刘浪 白彬 +1 位作者 燕南 高建平 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第5期98-103,共6页

针对山区双车道公路交叉口视距不良现象,通过分析驾驶员在交叉口的识认性特性,研究了山区双车道公路交叉口行车过程较平原区公路交叉口驾驶员增加转动头部或身体的时间过程。采用Smart eye 5.7眼动仪对驾驶员通过山区双车道公路交叉口... 针对山区双车道公路交叉口视距不良现象,通过分析驾驶员在交叉口的识认性特性,研究了山区双车道公路交叉口行车过程较平原区公路交叉口驾驶员增加转动头部或身体的时间过程。采用Smart eye 5.7眼动仪对驾驶员通过山区双车道公路交叉口的识认性进行实车试验,并根据驾驶员的注视时间（包括眨眼、扫视和注视时间）和山区公路交叉口几何数据（包括交叉角度和支路坡度）,分别建立了基于驾驶员视认性的无控交叉口和停让交叉口停车视距计算模型,并根据所建模型计算了山区双车道公路交叉口停车视距及其建议值,为山区公路交叉口的设计提供理论依据。 展开更多

关键词 交通运输工程 山区双车道公路 停车视距 驾驶员视觉特性 交叉口

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基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型 被引量：7

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作者 戢晓峰 戴秉佑 +1 位作者 普永明 郝京京 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期183-190,共8页

为研究混合交通流条件下山区双车道公路超车行为,确定关键影响因素与超车持续时间的关系。以云南省典型山区双车道公路为例,利用无人机采集超车行为视频数据,提取参与超车行为的机动车轨迹,构建超车行为变量指标体系,分析山区双车道公... 为研究混合交通流条件下山区双车道公路超车行为,确定关键影响因素与超车持续时间的关系。以云南省典型山区双车道公路为例,利用无人机采集超车行为视频数据,提取参与超车行为的机动车轨迹,构建超车行为变量指标体系,分析山区双车道公路超车行为特性;建立基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型,确定影响超车持续的关键协变量,并分析关键协变量与超车持续时间的定量关系。结果表明:混合交通流条件下,山区双车道公路平均超车持续时间为10.3 s,平均超车距离为201.3 m,由驾驶员的驾驶风格、较高的行驶速度及复杂的交通流条件共同作用所致;Log-logistic加速失效时间模型对超车持续时间拟合效果最好,AIC和BIC分别为272.989和265.650,危险函数拐点约为13 s,说明超车行为在13 s前结束的可能性最大;影响超车持续时间的关键变量分别为超车距离和超车车辆与被超车车辆的初始速度差、最大横向距离、是否有对向车、被超车车辆长度和超车车辆类型,影响程度较大的协变量为超车车辆类型和是否有对向车,当超车车辆为货车时,超车持续时间增加了22.9%,当有对向车时,超车持续时间降低了17.8%。 展开更多

关键词 交通工程 超车持续时间 生存分析 山区双车道公路 混合交通流

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接入道路对山区双车道公路穿村镇路段事故风险影响 被引量：6

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作者 戢晓峰 耿昭师 +2 位作者 普永明 卢梦媛 覃文文 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期155-162,共8页

为降低山区双车道公路穿村镇路段交通事故风险,基于道路线形、村镇环境、交通事故数据,构建结构方程模型(SEM)及N-K模型,探究接入道路与环境、车辆及道路线形对山区双车道公路穿村镇路段事故风险的耦合影响,并定量分析道路-村镇距离、... 为降低山区双车道公路穿村镇路段交通事故风险,基于道路线形、村镇环境、交通事故数据,构建结构方程模型(SEM)及N-K模型,探究接入道路与环境、车辆及道路线形对山区双车道公路穿村镇路段事故风险的耦合影响,并定量分析道路-村镇距离、接入道路类型和数量、交叉口类型对山区双车道公路穿村镇路段事故风险的影响及耦合作用。结果表明:接入道路对山区双车道公路穿村镇路段事故风险具有显著影响,并且与平曲线因素、竖曲线因素具有较强的耦合作用;道路-村镇距离和交叉口类型有直接显著作用,接入道路数量和类型仅有间接显著作用;道路绕行村镇大于100 m与机耕道耦合风险最大,风险耦合度为0.3596;机耕道与3条接入道路耦合风险最小,风险耦合度为0.0001。 展开更多

关键词 接入道路 山区双车道公路 穿村镇路段 事故风险 结构方程模型(SEM)

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山区双车道公路货车碰撞预测的双变量冲突极值模型 被引量：9

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作者 戢晓峰 耿昭师 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期230-238,共9页

为预测山区双车道公路货车与冲突车辆发生的碰撞,本文基于无人机视频,提取货车与交互车辆的高精度轨迹数据,选取适用于不同运行轨迹的交通冲突指标,结合极值理论,构建双变量冲突极值(BTCEV)模型,将后侵入时间(PET)与碰撞时间(TTC)纳入... 为预测山区双车道公路货车与冲突车辆发生的碰撞,本文基于无人机视频,提取货车与交互车辆的高精度轨迹数据,选取适用于不同运行轨迹的交通冲突指标,结合极值理论,构建双变量冲突极值(BTCEV)模型,将后侵入时间(PET)与碰撞时间(TTC)纳入统一框架,实现山区双车道公路货车与冲突车辆的碰撞预测,并以云南省货车事故高发的山区双车道公路为例,验证BTCEV模型的预测性能。研究表明:PET为0.382 s、TTC为4.471 s是山区双车道公路货车严重冲突的阈值;BTCEV模型预测山区双车道公路货车年事故发生率为5.84%,预测准确性高达98.92%,较PET模型以及TTC模型分别提高了167.33%和10.80%;且相比于单变量模型,双变量模型所估计的置信区间更窄,预测精度更高。研究结果将山区双车道公路货车碰撞预测方法从单变量扩展到双变量,在山区货车交通安全分析方面有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 交通工程 货车碰撞预测 双变量冲突极值模型 山区双车道公路 车辆运行轨迹

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山区双车道公路机动车碰撞事故严重度致因比较分析与预测 被引量：13

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作者 杨文臣 谢碧珊 +1 位作者 房锐 秦雅琴 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期190-195,共6页

以云南山区双车道公路1740起碰撞事故数据为基础,将事故数据分为机动车与机动车、机动车与摩托车、机动车与非机动车3种类型,事故严重度划分为仅财产损失、轻伤、重伤或死亡事故3个等级,分别用部分优势比模型和有序Logit模型建立3类机... 以云南山区双车道公路1740起碰撞事故数据为基础,将事故数据分为机动车与机动车、机动车与摩托车、机动车与非机动车3种类型,事故严重度划分为仅财产损失、轻伤、重伤或死亡事故3个等级,分别用部分优势比模型和有序Logit模型建立3类机动车碰撞事故严重度分析模型,对比分析不同等级事故的显著影响因素和模型的预测准确率,分析部分优势比模型自变量的边际效应。结果表明:不同交通方式下机动车碰撞事故严重度的影响因素存在明显差异,对比有序Logit模型,部分优势比的事故分析模型刻画了不满足比例优势假设的自变量,机动车与机动车、机动车与摩托车、机动车与非机动车碰撞事故的平均预测准确率分别为78.29%、73.63%和72.04%,分别提高14.54%、5.65%和3.32%。研究结果可为山区公路运营管理部门开展事故风险主动防控提供决策参考。 展开更多

关键词 交通工程 事故严重度 部分优势比模型 山区双车道公路 边际效应分析 机动车碰撞

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山区双车道公路作业区驾驶员的注视特性 被引量：3

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作者 乔建刚 陈春燕 吴琼 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第16期278-283,共6页

中国山区双车道公路具有里程长、交通量大、超荷载运行等特点,大部分已进入养护期。受地形地貌限制,养护作业区路段事故频发,严重影响了运输效率。在大量实地数据采集的基础上,通过心生理理论与数理统计法分析,山区双车道公路作业区路... 中国山区双车道公路具有里程长、交通量大、超荷载运行等特点,大部分已进入养护期。受地形地貌限制,养护作业区路段事故频发,严重影响了运输效率。在大量实地数据采集的基础上,通过心生理理论与数理统计法分析,山区双车道公路作业区路段不同交通流状态下驾驶员的心生理变化规律,确定了山区双车道公路作业区路段驾驶员注视时间阈值,最终分析出驾驶员不同注视点的注视时间值与心生理特性。结果表明,山区公路作业区驾驶员的注视时间阈值为381 ms;路面障碍物、过渡段路面、前车车尾为驾驶员在作业路段关注最多的点。 展开更多

关键词 山区双车道公路 作业区 注视点 注视时间 阈值

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不平衡数据驱动的山区公路货车移动遮断险态跟驰行为识别模型 被引量：1

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作者 戢晓峰 薛唯 +2 位作者 卢梦媛 覃文文 李太峰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3015-3027,共13页

为识别山区双车道公路货车移动遮断下的小客车险态跟驰行为,基于无人机拍摄和视频轨迹提取技术提取车辆轨迹,利用人工少数类过采样法(Synthetic Minority Oversampling Technique,SMOTE)对不平衡轨迹数据过采样,并对驾驶行为聚类分析,... 为识别山区双车道公路货车移动遮断下的小客车险态跟驰行为,基于无人机拍摄和视频轨迹提取技术提取车辆轨迹,利用人工少数类过采样法(Synthetic Minority Oversampling Technique,SMOTE)对不平衡轨迹数据过采样,并对驾驶行为聚类分析,将跟驰行为标定为危险和安全两种类别;依据紧迫跟驰、偏移过大和车速变化大三种险态跟驰行为诱因,确定险态跟驰行为风险测度(Measure of Driving Risk,MOR),包括碰撞时间倒数、相对横向偏移量和速度变异系数,并将MOR和聚类标定标签作为识别模型输入变量;通过轻量梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine,LGBM)建立险态跟驰行为识别模型,再通过支持向量机(Support Vector Machines,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)和自适应增强(Adaptive Boosting,AdaBoost)算法验证模型的有效性。以云南省某山区双车道公路为例进行试验,共提取543对小客车跟驰货车轨迹数据,数据预处理后筛选出467对有效跟驰数据;经过采样处理和聚类标定,结果表明:小客车跟驰货车时,超三成小客车处于险态跟驰状态;险态跟驰行为直道和弯道识别模型的精确率分别达95.49%和95.48%,其中LGBM表现最稳定,而RF和AdaBoost的稳定性较差且精确率不高。基于LGBM的险态跟驰行为识别模型具有较高的准确率和稳定性,在车路协同和自动驾驶等领域有应用前景。 展开更多

关键词 安全工程 险态跟驰行为识别 轻量梯度提升机(LGBM)算法 山区双车道公路 不平衡数据

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基于驾驶行为的夜间山区作业路段安全距离分析 被引量：1

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作者 乔建刚 陈春燕 吴琼 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第26期226-231,共6页

山区公路养护作业多数边通车边作业,为了减少养护作业对道路交通的影响,作业工作常常在夜间进行。为了提高夜间道路交通的安全性,以夜间作业区环境影响驾驶员视觉特性理论分析为基础,应用眼动仪等科学仪器,实地采集驾驶员夜间行车速度... 山区公路养护作业多数边通车边作业,为了减少养护作业对道路交通的影响,作业工作常常在夜间进行。为了提高夜间道路交通的安全性,以夜间作业区环境影响驾驶员视觉特性理论分析为基础,应用眼动仪等科学仪器,实地采集驾驶员夜间行车速度、视距和驾驶员的心生理反应等数据,分析夜间驾驶员明适应时间与车速的相互关系,不同年龄驾驶员的暗适应时间的变化规律,得到了速度与安全距离的关系模型,最终确定了基于"黑洞效应"的夜间安全行驶距离值,为解决夜间交通安全事故多发提出来一种思路。 展开更多

关键词 山区双车道公路 视觉特性 驾驶行为 黑洞效应 安全距离

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货车移动遮断影响下的小客车驾驶行为识别 被引量：11

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作者 戢晓峰 卢梦媛 覃文文 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期174-182,共9页

为识别山区双车道公路货车移动遮断影响下的小客车驾驶行为,通过无人机拍摄和图像处理提取车辆轨迹数据,根据车头时距、小客车横向位置曲线斜率的阈值标准,标定小客车的跟驰、换道和超车这3种驾驶行为类别;采用Kruskal Wallis检验和主... 为识别山区双车道公路货车移动遮断影响下的小客车驾驶行为,通过无人机拍摄和图像处理提取车辆轨迹数据,根据车头时距、小客车横向位置曲线斜率的阈值标准,标定小客车的跟驰、换道和超车这3种驾驶行为类别;采用Kruskal Wallis检验和主成分分析法对小客车驾驶行为特征参数进行筛选和降维,获取识别模型输入变量;运用网格搜索算法确定核函数最优参数组合,建立基于支持向量机(SVM)的货车移动遮断下小客车驾驶行为识别模型。以云南省典型山区双车道公路为例,多维度分析货车移动遮断下的小客车驾驶行为特性,并对识别模型进行训练和测试。结果表明:货车移动遮断下小客车的行车速度比自由流条件下低约20~30 km·h^(-1);小客车在山区双车道跟驰货车行驶时的平均车头时距为2.53 s,小于相关规范中规定的最小安全车头时距,跟驰行车风险较大;基于SVM的货车移动遮断下小客车驾驶行为识别模型的识别准确率达98.41%,具有良好的识别能力和应用前景。 展开更多

关键词 交通工程 驾驶行为识别 支持向量机 货车移动遮断 山区双车道公路

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货车移动遮断影响下的跟驰风险异质性建模 被引量：2

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作者 谢世坤 杨轸 戢晓峰 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1788-1797,共10页

基于移动瓶颈理论和交通流理论构建“货车移动遮断”效应模型,解析货车移动遮断形成机理,选用无人机采集货车移动遮断场景中车辆行驶视频数据并提取高精度车辆跟驰轨迹样本,基于此提出考虑冲突可能性和冲突严重度的小客车跟驰风险评价... 基于移动瓶颈理论和交通流理论构建“货车移动遮断”效应模型,解析货车移动遮断形成机理,选用无人机采集货车移动遮断场景中车辆行驶视频数据并提取高精度车辆跟驰轨迹样本,基于此提出考虑冲突可能性和冲突严重度的小客车跟驰风险评价方法和分级标准,利用RP-ORP模型构建了考虑异质性跟驰风险概率预测模型。结果表明:货车移动遮断动态影响交通流稳定性,其形成过程包括减速跟驰和加速超车两个阶段;考虑异质性的RP-ORP模型能实现特定条件下小客车跟驰行为处于不同风险等级的概率预测,且拟合优度高于FP-ORP模型高;货车纵向加速度、跟驰车头间距、跟驰持续时间、小客车与货车速度差、激进型驾驶员5个变量显著影响小客车跟驰风险水平,且跟驰持续时间和激进型驾驶员2个变量具有随机参数特性。 展开更多

关键词 交通安全 货车移动遮断 跟驰风险 交通冲突 异质性 山区双车道公路

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