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智能网联环境下城市道路多源交通数据补全方法 被引量：2
1
作者 王庞伟 何昕泽 +3 位作者 张龙 董航瑞 王力 张名芳 《中国公路学报》 北大核心 2025年第1期281-293,共13页
交通状态补全方法能够为交通管理系统提供完备的全息交通路网信息,为制定城市信控策略,动态均衡交通流提供数据支持。基于智能网联技术实时获取多源交通数据优势,提出一种基于图卷积神经网络的实时交通状态补全方法。首先,构建了一种“... 交通状态补全方法能够为交通管理系统提供完备的全息交通路网信息,为制定城市信控策略,动态均衡交通流提供数据支持。基于智能网联技术实时获取多源交通数据优势,提出一种基于图卷积神经网络的实时交通状态补全方法。首先,构建了一种“端-边-云”信息交互架构的全息交通感知系统,可实现多源交通数据的特征级融合;其次,根据路网拓扑关系构建路网无向图模型,应用异常数据辨识与插补方法对原始数据进行修正构成有效数据集,并根据实际路网时空关系确定补全网络隐藏层权重;然后,通过图卷积交叉口临近关系与交通状态,将原始数据映射至空间维度,从而完成交叉口特征的空间聚类,同时由门控循环单元在时间序列上游走记忆,提取数据时间维度特征,完成状态数据补全计算;最后,在北京市高级别自动驾驶示范区选取典型智能网联交叉口群,对该方法进行实地测试。研究结果表明:长时序数据下,方法有效补全结果与真实值误差不高于10.64%,综合性能较长短期记忆神经网络等现有方法的均方根误差降低17.2%。该补全方法为未来智能网联环境下交通全息感知技术应用提供了理论基础和实现方案。 展开更多
关键词 交通工程 交通数据补全 图卷积神经网络 长短期记忆神经网络 边缘计算 智能网联交通
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面向行为决策的自动驾驶车辆行车风险量化
2
作者 任园园 赵兰 +3 位作者 郑雪莲 李显生 石磊 席建锋 《中国公路学报》 北大核心 2025年第4期201-217,共17页
在分层化的自动驾驶系统中,感知、认知、决策、规划与控制环节相互依赖形成闭环,其中,认知环节是联系感知与决策模块的桥梁。为了在高速动态复杂的环境中安全高效地行驶,自动驾驶车辆需要对环境及其中的动静态物体进行行为辨识、轨迹预... 在分层化的自动驾驶系统中,感知、认知、决策、规划与控制环节相互依赖形成闭环,其中,认知环节是联系感知与决策模块的桥梁。为了在高速动态复杂的环境中安全高效地行驶,自动驾驶车辆需要对环境及其中的动静态物体进行行为辨识、轨迹预测,并对风险态势进行量化和评估。虽然风险的量化与评估并非自动驾驶系统中的独立模块,但其可为安全平稳的决策规划提供重要信息。为此,提出一种面向自动驾驶车辆行为决策的行车风险量化方法,该方法从车辆的行驶视角分析环境中的多元化风险因素,从车辆行驶稳定性、车车冲突以及车辆违规方面多角度阐述了行车风险,同时建立各角度下车辆运动状态与行车风险之间的映射关系,并利用熵权法构建可变权重综合行车风险量化模型。最后,利用SCANeR与驾驶模拟器搭建多车联合仿真平台对模型进行验证与应用。研究结果表明:验证场景下的风险量化结果与车辆的实际运动状态相符;另外,将风险模型应用于车辆的行为决策环节,量化车辆备选行为的风险水平,依据风险最小化原则做出行为选择,在100个有车切入案例中,89%案例的决策结果符合人类驾驶人的驾驶习惯。因此,提出的风险量化方法具备内容充分性和应用可行性,通过综合考虑行车视角下多元化风险因素对行车安全的影响,能够提高自动驾驶车辆对行驶环境的认知水平,为高速动态复杂环境下的行为决策提供了安全判决依据。 展开更多
关键词 交通工程 行车风险量化 映射关系建模 自动驾驶车辆 行为决策
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基于自然间断点法的城市公交运行状况评价
3
作者 陈国俊 李钰平 +3 位作者 刘好德 张抒扬 苏婷 孙宏飞 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期83-90,共8页
为克服城市异质性对公交运行状况评价结果稳定性的影响,采用自然间断点法对公交行程速度顺序统计量进行聚类,获取状态临界速度;以方差拟合优度及其增量为判据,确定状态最佳分类数;以临界速度绝对值、百分位数、与理想运送速度比值作为... 为克服城市异质性对公交运行状况评价结果稳定性的影响,采用自然间断点法对公交行程速度顺序统计量进行聚类,获取状态临界速度;以方差拟合优度及其增量为判据,确定状态最佳分类数;以临界速度绝对值、百分位数、与理想运送速度比值作为状态分类参数,评价其稳定性。结果发现:公交运行状态分为4类最佳,对应拥堵、缓行、畅行与自由流状态,存在拥堵速度、畅行速度与理想运送速度3个临界速度;临界速度与理想运送速度比值具有良好稳定性;拥堵速度、畅行速度与理想运送速度比值分别稳定在1/3、2/3附近。以行程速度与理想运送速度比值R_(BF)作为评价参数,当0≤R_(BF)<1/3时,公交系统处于拥堵状态;当1/3≤R_(BF)<2/3时,处于缓行状态;当2/3≤R_(BF)时,处于畅通状态。 展开更多
关键词 交通工程 交通状态 公交运行状况 自然间断点法 城市异质性 速度比
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山区高速公路弯道路段异质交通流特性研究
4
作者 钱勇生 徐金元 +3 位作者 曾俊伟 魏谞 张富涛 李信 《公路交通科技》 北大核心 2025年第9期1-11,共11页
【目标】为更准确模拟山区高速公路弯道路段交通流特性,借助自动驾驶技术缓解弯道交通问题,建立考虑人工驾驶与自动驾驶混行的弯道路段双车道元胞自动机模型。【方法】结合不同弯道条件对交通流的影响,通过弯道曲线半径和道路摩擦系数... 【目标】为更准确模拟山区高速公路弯道路段交通流特性,借助自动驾驶技术缓解弯道交通问题,建立考虑人工驾驶与自动驾驶混行的弯道路段双车道元胞自动机模型。【方法】结合不同弯道条件对交通流的影响,通过弯道曲线半径和道路摩擦系数验证模型正确性;提出弯道缓和曲线的影响,分析不同比例缓和曲线对弯道交通流的作用程度,以此完善交通流仿真环境;在此基础上引入智能网联车辆混行场景,探究不同智能网联车渗透率对弯道交通流的影响。【结果】不同缓和曲线比例对弯道交通流影响显著,当弯道缓和曲线、圆曲线、缓和曲线比例接近1∶1∶1时,弯道通行效果最佳;道路上出现智能网联车后,弯道交通拥堵情况逐渐改善,全为智能网联车时,车辆换道次数降至0,且道路不再发生拥堵。此外,在弯道路段交通流中观察到独特的流量平台期现象,即一定密度条件下车辆长期稳定运行,流量保持固定值且不随密度变化。【结论】所建立模型有效模拟了山区高速公路弯道路段交通流特性,明确了缓和曲线最优比例、智能网联车辆的积极作用。 展开更多
关键词 智能交通 异质交通流特性 元胞自动机 弯道路段 交通流建模及仿真
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基于驾驶人内异质性的响应时间和阻塞间距分析
5
作者 李卓丹 朱小锋 宋瑞升 《公路交通科技》 北大核心 2025年第1期22-30,共9页
【目标】在考虑驾驶人内异质性的基础上,对Newell汽车跟驰模型中的响应时间和阻塞间距这两个重要参数进行了进一步的研究和标定。【方法】基于既有汽车跟驰试验数据,运用动态时间规整算法从试验数据中提取响应时间和阻塞间距,并分析参... 【目标】在考虑驾驶人内异质性的基础上,对Newell汽车跟驰模型中的响应时间和阻塞间距这两个重要参数进行了进一步的研究和标定。【方法】基于既有汽车跟驰试验数据,运用动态时间规整算法从试验数据中提取响应时间和阻塞间距,并分析参数特性以及参数之间的相关性。【数据】输入数据集包括前后车的速度(或加速度)、位置、时间步等信息,并形成每个单元格的成本和累积成本矩阵,通过累积成本矩阵的最优化求解得到最小累积成本。【结论】响应时间和阻塞间距二者之间存在一定程度的相关性。(1)响应时间与阻塞间距存在负相关关系,响应时间越小,阻塞间距越大。(2)针对不同的头车速度,响应时间基本符合对数正态概率密度分布,且随着头车速度的增加,响应时间减小,期望和方差参数均在减小。(3)阻塞间距的下限和响应时间存在线性负相关关系,随着响应时间的增加,阻塞间距的下限在变小。(4)阻塞间距在扣除下限值后,服从相同的正态概率密度分布,随着头车速度的增加,该归一化阻塞间距的期望和方差参数逐渐增加。 展开更多
关键词 交通工程 改进Newell跟驰模型 动态时间规整算法 响应时间 阻塞间距
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考虑相变滞后效应的交通状态估计与速度预测
6
作者 宗芳 李宇暄 +1 位作者 曾梦 赵昆 《中国公路学报》 北大核心 2025年第8期171-186,共16页
分析交通相变特征和规律是实现交通流状态估计与速度预测的关键。由于交通流兼具周期性与偶然性的复杂时变特征,数理统计与机器学习方法缺乏对交通流状态演化机理的解析,存在模型可解释性随场景变化而降低的问题。为降低场景迁移对预测... 分析交通相变特征和规律是实现交通流状态估计与速度预测的关键。由于交通流兼具周期性与偶然性的复杂时变特征,数理统计与机器学习方法缺乏对交通流状态演化机理的解析,存在模型可解释性随场景变化而降低的问题。为降低场景迁移对预测效果的负面影响,并解决应用环境受限的问题,对交通流相变机理进行解析,提出了一种考虑相变滞后效应的交通状态估计与速度预测方法。首先通过分析快速路出口匝道的交通流状态变化过程,发现微观车辆间运动差异的时空传递是导致宏观交通相变的原因。将这一现象定义为交通紊乱,类比Ising模型对其进行定量表达。随后计算交通相变前后紊乱的时空分布,揭示了交通相变规律,即交通流状态相对紊乱变化具有时间滞后性。在此基础上建立交通流速度关于紊乱的自回归分布滞后模型,将网联车路设备采集的车辆实时速度与位移作为输入,得到交通流速度的预测值时间序列。不同模型对照试验与参数分析结果表明:①与径向基函数神经网络和长短期记忆神经网络相比,所提出的滞后模型具有更高的预测精度;②在混合交通流中,智能网联车辆渗透率越高,则模型预测精度越高。此外,所提方法适用于不同网联等级的交通场景,有利于及时采取交通管控措施,从远景上提升交通系统的运行效率和安全性。 展开更多
关键词 交通工程 自回归分布滞后模型 交通相变分析 速度预测 混合交通流 ISING模型 智能网联
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人机共驾模式下驾驶人心智游移预测
7
作者 王永岗 赵梓乔 +2 位作者 魏文欣 彭志鹏 程延秋 《公路交通科技》 北大核心 2025年第7期21-29,共9页
【目标】针对L3级自动驾驶系统操作期间驾驶人易产生心智游移的问题,提出了一种基于驾驶人眼动、心率等生理指标构建心智游移状态预测模型的理论方法。【方法】通过模拟试验收集驾驶者的眼动指标和心电数据,依据MAAS量表分数将其分为高... 【目标】针对L3级自动驾驶系统操作期间驾驶人易产生心智游移的问题,提出了一种基于驾驶人眼动、心率等生理指标构建心智游移状态预测模型的理论方法。【方法】通过模拟试验收集驾驶者的眼动指标和心电数据,依据MAAS量表分数将其分为高心智游移倾向组与低心智游移倾向组,并标定了心智游移发生的显著影响因素,从而构建驾驶者心智游移预测模型。【结果】高心智游移倾向组的驾驶者更易发生心智游移,且随着驾驶时间的延长,心智游移的频率显著增加。在心智游移状态下,驾驶者的注视时长更长,瞳孔直径更小,扫视速度更慢,扫视幅度更小,并且对与驾驶无关区域的注视时长百分比更高,但心率变异性指标无显著差异。以驾驶时长、心智游移倾向及5个显著眼动指标为输入特征变量,结合混淆矩阵和被试者工作特征曲线,确定基于粒子群优化算法的随机森林模型对驾驶者心智游移状态的预测效果最佳。【结论】该心智游移状态预测模型有效揭示了高心智游移倾向组驾驶者在操作期间的显著特征,研究结果为实现对驾驶者心智游移的动态监测与干预提供了科学依据,有助于提升自动驾驶系统的安全性。 展开更多
关键词 智能交通 心智游移预测 模拟驾驶 眼动特征 心电信号 PSO-RF模型
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基于多模态参数的高速公路驾驶人压力负荷检测方法
8
作者 何杰 叶云涛 +2 位作者 徐扬 张长健 秦鹏程 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第5期1229-1239,共11页
为实现不依赖生理指标的驾驶人压力负荷实时检测,本文提出一种基于道路线形参数、视频图像和轮胎六分力的检测方法.利用计算机视觉模型Deeplabv3从行车视频中提取场景元素语义信息来表征驾驶环境,并与车辆动力学参数和道路线形参数融合... 为实现不依赖生理指标的驾驶人压力负荷实时检测,本文提出一种基于道路线形参数、视频图像和轮胎六分力的检测方法.利用计算机视觉模型Deeplabv3从行车视频中提取场景元素语义信息来表征驾驶环境,并与车辆动力学参数和道路线形参数融合,构建多模态参数特征集,借助机器学习算法实现压力负荷检测;为验证方法的有效性,在金丽温高速公路开展实车实验,采集驾驶人眼动、心率数据、车辆动力学参数、道路线形参数和驾驶场景视频;最后,利用眼动、心率数据标定压力等级,选择随机森林、支持向量机、XGBoost和LightGBM 4种算法建立压力负荷检测模型,并用SHAP(shapley additive explained)值法进行影响因素分析.结果表明:LightGBM模型性能最优,其宏平均和加权平均F1值分别达到91.99%和93.25%,所提方法能够实现准确的压力负荷检测;当轮胎回正力矩、垂向力、纵向力标准差分别超过0.0163 N·m、0.237 kN和0.229 kN时,路段曲率半径平均值小于317 m,路段缓和曲线比平均值低0.0296;天空占比变化率、景观占比、货车占比分别超过5.89%、14.85%、6.37%时,驾驶人处于高压力状态的概率较高.由于所需数据易于获取,本文方法具有较高的应用可行性,可为高速公路安全性、舒适性评价提供参考,同时为高速公路的景观、线形设计以及车辆驾驶人警示系统设计提供理论支持. 展开更多
关键词 高速公路 驾驶人压力负荷 实时检测 集成算法 语义分割
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高速公路隧道出入口危险驾驶行为特性分析与识别方法
9
作者 刘唐志 潘依涵 +2 位作者 刘星良 刘远强 白致远 《交通信息与安全》 北大核心 2025年第3期44-54,共11页
高速公路隧道出入口危险驾驶行为频发,事故风险高。针对隧道进出口区段连续轨迹数据无法有效检测导致的驾驶风险评估难题,设计了1种监测范围覆盖隧道口内外共250 m的雷达-视频融合轨迹采样系统,研究了基于特征参数优化的危险驾驶行为识... 高速公路隧道出入口危险驾驶行为频发,事故风险高。针对隧道进出口区段连续轨迹数据无法有效检测导致的驾驶风险评估难题,设计了1种监测范围覆盖隧道口内外共250 m的雷达-视频融合轨迹采样系统,研究了基于特征参数优化的危险驾驶行为识别方法。基于隧道出入口轨迹数据,分析隧道出入口的驾驶行为特点,选取急变速、蛇形驾驶、高风险跟车及冒险换道4种危险驾驶行为构建危险驾驶行为谱,利用风险度量法量化4种危险驾驶行为指标,并运用四分位法设定其特征参数阈值边界,通过阈值判断,对超出阈值边界的驾驶风险点开展可视化分析,初步得出4种危险驾驶行为的空间分布特点。选用随机过采样(random oversampling,ROS)、合成少数类过采样技术(synthetic minority oversampling technique,SMOTE)、自适应综合过采样(adaptive synthetic sampling,ADASYN)对危险驾驶样本进行预处理,均衡数据样本,而后与3类集成学习算法即极端梯度提升算法(eXtreme gradient boosting,XGBoost)、轻量级梯度提升机算法(light gradient boosting machine,LGBM)、自适应提升算法(adaptive boosting,AdaBoost),通过正交组合构建均衡-集成耦合算法,共提出基于单一集成学习算法和正交组合均衡-集成算法的12种危险驾驶行为识别模型,并通过模型测试验证了不同算法模型的性能差异,确定最优危险驾驶行为识别模型。采用斯皮尔曼相关系数分析参数间的相关性,筛选出关键参数,提高模型识别性能。研究结果表明:高速公路隧道出入口因交通环境复杂性与驾驶人行为波动,成为交通事故易发路段;在3种单模态集成算法模型和9种均衡-集成耦合模型的对比评估中,基于样本优化的SMOTE-LGBM耦合模型在隧道过渡区段对危险驾驶行为的识别效果显著占优,其精确率、F-s、AUC值具体评价数值区间分别为91.2%~91.4%、0.913~0.918、0.907~0.912,相较于其他算法维持在较高水平。 展开更多
关键词 交通安全 危险驾驶行为 SMOTE-LGBM算法 隧道过渡区 驾驶行为谱
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考虑自动驾驶公交车影响的车辆换道行为研究
10
作者 赖元文 丘勋涛 +2 位作者 郭榕彬 王书易 张博深 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期177-187,共11页
针对城市道路上自动驾驶公交车与人工驾驶小汽车混合行驶交通流中跟驰、换道和停靠等行为的特殊性,以元胞自动机理论为基础,提出了一种考虑自动驾驶公交车影响的车辆换道模型,研究含有自动驾驶公交车的混合交通流特征.针对自动驾驶车辆... 针对城市道路上自动驾驶公交车与人工驾驶小汽车混合行驶交通流中跟驰、换道和停靠等行为的特殊性,以元胞自动机理论为基础,提出了一种考虑自动驾驶公交车影响的车辆换道模型,研究含有自动驾驶公交车的混合交通流特征.针对自动驾驶车辆行驶特性,并结合公交车在停靠站路段的行驶特征,对路段进行划分,分别构建自动驾驶公交车、常规公交车和小汽车的跟驰和换道规则,基于数值仿真实验对不同交通密度、公交车比例下的交通流特征进行了分析.结果表明,相同的道路交通条件下,港湾式公交停靠站对道路交通干扰较小,自动驾驶公交车的换道和停靠行为对道路交通的影响小于常规公交车. 展开更多
关键词 交通工程 换道模型 公交停靠站 自动驾驶公交车 元胞自动机
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基于改进K-shell的单向交通网络关键交叉口识别
11
作者 裴玉龙 金子微 《大连交通大学学报》 2025年第5期28-37,共10页
为准确识别城市道路单向交通网络中的关键交叉口,首先基于霍尔三维结构模型衡量交叉口受到干扰前后的抵抗能力和疏散能力,构造城市单向交通网络关键交叉口初始识别指标;其次,利用融合熵权法的TOPSIS模型筛选关键交叉口识别基础指标,并利... 为准确识别城市道路单向交通网络中的关键交叉口,首先基于霍尔三维结构模型衡量交叉口受到干扰前后的抵抗能力和疏散能力,构造城市单向交通网络关键交叉口初始识别指标;其次,利用融合熵权法的TOPSIS模型筛选关键交叉口识别基础指标,并利用CRITIC法构建决策矩阵;最后,提出一种利用介数中心性的改进K-shell算法识别城市道路单向交通网络关键交叉口。以哈尔滨市南岗区部分城市交通网络为例展开研究,结果表明,鞍山街与邮政街交叉口具有最大K值,为该单向交通网络的关键交叉口。随着关键交叉口的失效,路网交通饱和度大幅增大,相较于现状路网,交通饱和度升高的路段数量增加21.33%,验证了改进K-shell算法识别城市单向交通网络关键交叉口的准确性。 展开更多
关键词 城市单向交通 关键交叉口识别 霍尔三维结构 复杂网络 K-shell算法
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基于深度学习的车身颜色与运行速度相关性研究
12
作者 徐慧智 陈祎楠 +2 位作者 常梦莹 陈昱龙 陈爽 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2025年第2期237-244,共8页
文中通过问卷调查的方法,分析了车身颜色与性格特征指标值、驾驶行为指标值间的关系.提出了考虑车身颜色的交通流速度模型.采用深度学习的方法,获取城市交通中车身颜色与运行速度数据.研究表明,畅通状态下,白、红、蓝色车辆对黑色车速... 文中通过问卷调查的方法,分析了车身颜色与性格特征指标值、驾驶行为指标值间的关系.提出了考虑车身颜色的交通流速度模型.采用深度学习的方法,获取城市交通中车身颜色与运行速度数据.研究表明,畅通状态下,白、红、蓝色车辆对黑色车速度的平均影响值分别为0.471、0.744、0.855;稳定状态下,白、红、蓝色车辆对黑色车速度的平均影响值分别为0.278、0.438、0.496;拥挤状态下,车辆速度分布趋于一致,白、红、蓝色车辆对黑色车速度的平均影响值分别为0.053、0.048、0.027.研究拓展了传统交通流理论,验证了性格特征、驾驶行为、运行速度存在的关联性,为深度学习方法在传统交通领域的应用提供了一定的借鉴. 展开更多
关键词 深度学习 交通流速度模型 车身颜色 运行速度
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开创更美好的骑行时代
13
作者 杨新苗 《道路交通管理》 2025年第9期1-1,共1页
目前,全国电动自行车保有量约3.8亿辆,其中超标车辆数量庞大,安全隐患不容忽视。减少电动自行车相关事故数量,减轻伤害程度,已成为交通管理领域的重要课题。根据《电动自行车安全技术规范》(GB 17761-2024),电动自行车分为电驱动和电助... 目前,全国电动自行车保有量约3.8亿辆,其中超标车辆数量庞大,安全隐患不容忽视。减少电动自行车相关事故数量,减轻伤害程度,已成为交通管理领域的重要课题。根据《电动自行车安全技术规范》(GB 17761-2024),电动自行车分为电驱动和电助力两种类型。轻量化的电助力自行车回归了非机动车属性,虽还不为广大消费者所知,但已开启了解决电驱动型电动自行车交通安全问题的新时代。推动电动自行车轻量化发展,可从源头上降低安全风险。 展开更多
关键词 电驱动 电动自行车 安全技术规范
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城市特长隧道分车型动态诱导方法 被引量：1
14
作者 刘伟 包宇宁 +1 位作者 饶畅 李江蓉 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期99-107,共9页
为了实现城市特长隧道的交通安全与效率协同提升,提出考虑车型差异的城市特长隧道车道动态诱导模型。首先,基于隧道事故的空间分布特性,将城市特长隧道细分为多个区段,并明确车辆换道的诱导区域;然后,基于元胞自动机原理,以单向三车道... 为了实现城市特长隧道的交通安全与效率协同提升,提出考虑车型差异的城市特长隧道车道动态诱导模型。首先,基于隧道事故的空间分布特性,将城市特长隧道细分为多个区段,并明确车辆换道的诱导区域;然后,基于元胞自动机原理,以单向三车道隧道为研究对象,构建基于NS模型优化的换道模型和车速诱导模型,以引导车辆在不同交通流条件下的车道选择和速度调整;最后,选取重庆双碑隧道作为实证对象,利用VISSIM软件的COM接口进行二次开发,构建仿真平台,对比分析诱导前后的交通冲突率、车速标准差、平均行程时间及平均车速等指标。结果显示:车道动态诱导实施后,交通冲突显著降低了20.9%,车速标准差最高缩减3.24 km/h,平均行程时间缩短3.7%~16.1%,平均车速提升5.1%~14.5%。尤其在高密度交通流情形下,动态诱导策略展现出更为显著的优化效果,且对小型车辆的改善更为突出,证实了所提方法的实用性和有效性。 展开更多
关键词 交通运输工程 城市特长隧道 NS模型 换道模型 车速诱导
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基于自动驾驶安全视域的交叉口右转适驾性研究 被引量：1
15
作者 刘倩 王雪松 王长君 《中国公路学报》 北大核心 2025年第3期31-47,共17页
在大尺度、斜交的复杂交叉口,自动驾驶车辆执行右转驾驶任务面临多目标避撞的挑战,需要实时感知道路交通环境的动态变化。为从车辆需要准确感知的区域(安全视域)来评估交叉口适驾性,在中国上海6个智慧交叉口开展了现场测试,以揭示道路... 在大尺度、斜交的复杂交叉口,自动驾驶车辆执行右转驾驶任务面临多目标避撞的挑战,需要实时感知道路交通环境的动态变化。为从车辆需要准确感知的区域(安全视域)来评估交叉口适驾性,在中国上海6个智慧交叉口开展了现场测试,以揭示道路交通环境对感知的影响,明确交叉口边界。提出了基于驾驶任务和感知目标的安全视域评估方法。基于驾驶任务分析,确定进入交叉口、执行转弯阶段的感知子任务,识别需要感知的静态道路基础设施和动态交通参与者,形成了动态安全视域。根据自动驾驶车辆是否对感知目标准确检测,评估安全视域感知能力。将交叉口设计和交通环境作为输入特征,基于CatBoost集成学习模型构建安全视域感知预测模型,采用沙普利加和解释方法(SHAP)揭示感知能力与影响因素的关系。结果表明:①双侧虚线车道线对感知失效的影响程度更大,当右转半径大于等于8 m时失效概率增加,大尺度交叉口,如更宽的进口道车道(15.5 m)、更多的车道数(四车道),更易引发失效;②黄昏条件下失效概率增加,当前方有2辆以上非机动车或1辆以上机动车时失效概率增加,大货车比小客车对失效的影响程度更大。研究结果支撑了从安全视域来评估相似特征交叉口的右转适驾性,可指导智慧路口改扩建和自动驾驶测试开放道路管理,为自动驾驶感知算法优化提供影响因素和阈值。 展开更多
关键词 交通工程 交叉口适驾性 现场测试 自动驾驶 集成学习模型 安全视域
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基于混合模型的地面道路车道线识别和影响因素分析 被引量：1
16
作者 霍俊妤 王雪松 +2 位作者 刘倩 叶欣辰 俞春俊 《中国公路学报》 北大核心 2025年第3期1-12,共12页
地面道路复杂的道路设施和交通运行环境,均会对自动驾驶的车道线感知产生影响。以地面道路为对象,利用搭载多传感器的同济大学车载全息信息采集系统测试车辆,在上海6条事故多发道路进行激光雷达车道线识别测试。采用混合建模方法(结合... 地面道路复杂的道路设施和交通运行环境,均会对自动驾驶的车道线感知产生影响。以地面道路为对象,利用搭载多传感器的同济大学车载全息信息采集系统测试车辆,在上海6条事故多发道路进行激光雷达车道线识别测试。采用混合建模方法(结合机器学习和二项Logistic模型),从道路特征、标线属性和交通运行3个维度,解析影响自动驾驶对车道线感知失效的关键因素及其特征变化的影响。基于LightGBM模型进行特征重要度分析,利用SHAP方法解析单个特征变化对车道线感知失效的影响。针对重要影响变量,采用二项Logistic模型确定显著因素及其交互效应。结果表明:标线组合类型、测试车运行速度、标线缺失、车辆遮挡、道路宽度、车道宽度、标线磨损、前车类型、指示标线类型、前车数量等10个变量为影响车道线感知失效的重要因素,重要度依次递减。车道宽度较窄(2.6 m),车辆前方存在大货车会增加车道线感知失效概率;标线缺失、磨损,双虚线组合及人行横道线会增加感知失效概率。二项Logistic结果表明除道路宽度外,其他因素显著影响车道线感知失效,且前车类型与车道宽度、前车类型与运行速度存在交互效应。研究结果可为混合交通环境下的车道线设计与优化提供指导,为传感器厂商和车企优化激光雷达感知算法提供依据。 展开更多
关键词 交通工程 车道线感知 混合模型 自动驾驶车辆 激光雷达 地面道路
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合用相位信控路口生态驾驶轨迹优化模型 被引量：1
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作者 辛琪 王嘉琪 +3 位作者 付锐 徐猛 周海洋 潘应久 《交通运输工程学报》 北大核心 2025年第3期346-361,共16页
提出了一种动态规划-交叉口冲突管理策略,在合用相位条件下优化智能网联车辆接近信号交叉口的轨迹,并缓解交叉口内部冲突;基于车辆状态信息、信号相位及配时信息建立动态规划模型,对进口道车辆进行轨迹优化,最大限度利用绿灯时间并减少... 提出了一种动态规划-交叉口冲突管理策略,在合用相位条件下优化智能网联车辆接近信号交叉口的轨迹,并缓解交叉口内部冲突;基于车辆状态信息、信号相位及配时信息建立动态规划模型,对进口道车辆进行轨迹优化,最大限度利用绿灯时间并减少车辆等待时间;针对存在车流冲突的合用信号相位场景,设计了交叉口冲突管理策略,该策略通过车辆虚映射建立冲突车辆在交叉口通行次序,通过智能驾驶人模型创建安全间距,保证交叉口内交通顺畅通行,并对西安永庆路与永隆路信号交叉口进行了仿真分析。结果表明:与左转保护相位、合用相位情形下的动态规划模型相比,所提模型控制下平均速度分别提高约12.88%、4.14%,百公里能耗分别降低约9.79%、3.97%;与渗透率为0的情形相比,所提模型在渗透率为20%~100%情形下,整体百公里能耗减少约3.56%~13.97%;所提模型控制下的碰撞时间与后侵入时间分析表明,安全性得到显著改善;在交通需求和信号周期波动条件下,所提模型均可实现车辆从进口道至驶离交叉口全过程轨迹优化。 展开更多
关键词 智能网联车辆 信控路口 虚映射 轨迹优化 交叉口冲突 合用相位
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无保护左转场景下冲突车辆意图识别与一致性分析 被引量：1
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作者 周东浩 杭鹏 孙剑 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期380-390,共11页
探究无保护左转场景下人类驾驶员意图的一致性方向和演化过程,以加快自动驾驶汽车在与人类驾驶汽车交互时双方意图一致性的达成。首先,基于中国上海仙霞剑河交叉口(XXJH)数据集和德国inD数据集,提取出无保护左转场景的实证轨迹。然后,... 探究无保护左转场景下人类驾驶员意图的一致性方向和演化过程,以加快自动驾驶汽车在与人类驾驶汽车交互时双方意图一致性的达成。首先,基于中国上海仙霞剑河交叉口(XXJH)数据集和德国inD数据集,提取出无保护左转场景的实证轨迹。然后,基于同理心原则,提出合作加速度指标表征实时意图倾向,并利用支持向量机构建合作加速度、到达冲突点时间(T)和单边预期一致性方向的函数关系。接着,为探究双边预期一致性方向及其变化过程,将上述函数映射到左转车和对向直行车到达冲突点时间(即Tl和Ts)组成的坐标空间上,提出了决策时间域图的分析方法。在实际数据中挖掘人类驾驶员意图演化过程,得到预期意图冲突区域(即左转场景的“两难区”),在inD数据中两难区位于直线Ts=Tl上方,而在XXJH数据中预期冲突区分布整体位于此直线附近,从意图决策和演化的角度说明了inD数据中直行车具有更高的通行优先权,而XXJH数据中左转和对向直行车均认为双方通行优先权是相当的;挖掘了意图一致达成的置信区域,当交互状态位于在某一方到达冲突点时间小于2s的区域,趋同比例平均为95%以上,可视为意图收敛区域。最后,讨论了将意图识别与一致性演化结果作为先验知识应用到自动驾驶汽车的交互策略,实现预期协同决策规划。 展开更多
关键词 自动驾驶汽车 人机混驾环境 冲突交互 意图一致性 决策时域图
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进藏公路交通阻断状态判别及预测模型 被引量：1
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作者 吴玲 刘建蓓 +2 位作者 张志伟 单东辉 叱干都 《中外公路》 2025年第1期42-52,共11页
为判别进藏公路极端环境下交通阻断状态,基于4条进藏公路(川藏公路、滇藏公路、青藏公路和新藏公路)的交通阻断事件特征参数,提出了基于熵权TOPSIS法的交通阻断状态综合评价指标,并采用K-Medoids聚类算法实现了交通阻断状态分级。同时,... 为判别进藏公路极端环境下交通阻断状态,基于4条进藏公路(川藏公路、滇藏公路、青藏公路和新藏公路)的交通阻断事件特征参数,提出了基于熵权TOPSIS法的交通阻断状态综合评价指标,并采用K-Medoids聚类算法实现了交通阻断状态分级。同时,充分考虑灾害事件类型、道路类型、交通量、车型比等影响因素,构建了基于机器学习算法的进藏公路交通阻断状态分级预测模型。结果表明:青藏公路的平均阻断时长、阻断里程以及阻断严重度均最高;川藏公路的交通阻断时长各项统计值仅低于青藏公路的,但其平均阻断里程较低,因此阻断事件严重度均值较低;相对于滇藏公路,新藏公路的平均阻断时长较高,但两条公路的交通阻断里程值均较低,因此阻断严重度均较低;所构建的融合熵权TOPSIS和K-Medoids聚类的判别模型能够有效实现对进藏公路交通阻断状态分级;LightGBM算法在预测模型测试集的准确率最高,达到了96.5%。上述结果说明:由于各进藏公路沿线的地质地形、气候条件、交通量以及所承担的主要功能存在差异,其交通阻断特性也各不相同;该研究提出的模型能够较好地适应于进藏公路交通阻断状态的分级判别及预测,且预测效果较为理想。 展开更多
关键词 交通安全 进藏公路 交通阻断 状态判别 极端环境
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高速公路应急车道开放工况车辆运行特性
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作者 徐进 罗松 +2 位作者 陈礼彪 李涛 王涛 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第3期372-382,共11页
为明确高速公路应急车道开放后收益及风险,基于重庆市兰海高速应急车道开放路段的无人机航拍视频,利用AI.Datafromsky平台得到车辆在各车道上的行驶速度、横向加速度和纵向加速度等数据,研究应急车道开放和关闭状态下各车道速度、加速... 为明确高速公路应急车道开放后收益及风险,基于重庆市兰海高速应急车道开放路段的无人机航拍视频,利用AI.Datafromsky平台得到车辆在各车道上的行驶速度、横向加速度和纵向加速度等数据,研究应急车道开放和关闭状态下各车道速度、加速度分布特征以及速度-加速度相关性,明确应急车道不同工况下各车道的真实运行状态和驾驶风险特征。研究结果表明:应急车道开放后,各车道运行速度提升,应急车道车速显著高于快车道和慢车道,道路整体通行能力增强;低速度车辆倾向于选择内侧车道行驶,高速度车辆倾向于选择外侧车道行驶;各车道内车辆间速度差减小,车流运行平稳性增强;应急车道内车辆向左摆动程度显著强于向右摆动,应急车道与慢车道内车辆横向碰撞风险较高;应急车道车流减速行为强于快车道和慢车道,应急车道不同速度车辆对纵向加速度变化敏感程度一致性较高;各车道纵向减速度均值选择存在显著差异,慢车道车辆纵向行驶平顺性减弱,应急车道车辆纵向行驶平顺性弱于快车道和慢车道。 展开更多
关键词 公路运输 运行特性 速度-加速度 应急车道 高速公路 驾驶行为
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