这是后续研究的双车道元胞自动机(CA)作者提出的交通仿真模型。目前的研究集中在理解影响的配置有区别的每道限速(DPLSL)及其对交通安全的合规率指标,包括换道频率、速度、变异系数和事件的危险情况。结果表明,高速公路与DPLSL部分,尤其是复杂DPLSL,有潜力减少速率变化,换道频率,和危险状况的机会,从而提高交通安全水平。此外,DPLSL配置下,合规率减缓车辆的车道可以积极影响交通安全水平。具体来说,合规率的降低,换道频率略有增加,速度的变差系数特别是外车道增加,和overtaking-on-the-right环境事件率的增加。与简单的DPLSL相比,高速公路段的复杂DPLSL配置对合规率的影响更敏感。
差异化的每道限速(DPLSL)是一种速度控制对高速公路交通管理,在中国通常采用当然应用或在其他一些国家的研究
事实上,现有的研究领域的限速设置重关注可变限速(
由于上述原因,本研究旨在分析DPLSL对高速公路交通安全的影响通过最近提议交通流仿真模型(
最近的研究(
限速值在不同的限速规范配置(单位:公里/小时)。
| 不。 | 内心的车道 | 外车道 | ||
|---|---|---|---|---|
| Max。速度限制 | 分钟速度限制 | Max。速度限制 | 分钟速度限制 | |
| 场景1 | 120年 | 60 | 120年 | 60 |
| 场景2 | 120年 | 90年 | 120年 | 60 |
| 场景3 | 120年 | 90年 | One hundred. | 60 |
除了设置不同的限速值,所有其他参数和仿真环境特点设计三种情况是一样的。仿真采用了双车道环城公路每个车道有2000个细胞CA模型为每个细胞长度的25/9米。具体来说,DPLSL下的换道规则设置,使用驾驶模拟器校准数据和逆向传播神经网络,提出了在我们的一个先前的研究(
分析一般限速配置对交通安全的影响指标,缓慢的车辆将完全遵守速度限制,因此他们没有进入内车道的场景有DPLSL配置(场景2和场景3)。缓慢的车辆被允许进入内车道的场景中有统一的限速(场景1),因为在这种情况下的最低限速60 km / h大于预期的速度慢的车辆。
进一步分析影响对不同的合规率缓慢的汽车,一些汽车将进入内车道缓慢和随机选择根据预定义的合规率。
一些交通安全指标采用代表在对高速公路交通事故的风险,包括车道改变频率,变异系数的速度,和事件的危险情况。车道改变频率被定义为每秒巷的平均数量的变化,这是计算为每个模拟试验。速度的变异系数被定义为标准差之间的比率
本研究有两个危险的情况下考虑。DS 1:第一个危险DS 1对应的情况time-to-collision小于5秒(
本节的重点是影响DPLSL场景和一些其他因素包括车辆密度和内/外车道交通安全指标在三个指标,在缓慢的完整合规的车辆。表
方差分析的结果下的交通安全指标完整合规的缓慢的汽车。
| 源 | 车道改变频率 | 变异系数的速度 | 事件的DS 1 | 事件的DS 2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Df | F值 | 公关(>) | Df | F值 | 公关(>) | Df | F值 | 公关(>) | Df | F值 | 公关(>) | |
| 车辆密度 | 1 | 2036.099 | < 2 e-16 | 1 | 155.552 | < 2 e-16 | 1 | 6.708 | 0.0164 | 1 | 4.595 | 0.0429 |
| DPLSL场景 | 2 | 8.137 | 0.00079 | 2 | 85.882 | < 2 e-16 | 2 | 0.063 | 0.9394 | 2 | 0.098 | 0.9070 |
| 内/外车道 | NA | NA | NA | 1 | 6.468 | 0.0123 | NA | NA | NA | NA | NA | NA |
图
换道频率在不同车辆密度。
图
变异系数的速度在不同的车辆密度为每一个车道。
图
事件的DS 1和DS 2在不同车辆密度。
汽车的速度比高密度低密度情况下更高的情况。然而,车辆很难采取一个右边超车动作因为速度限制低DPLSL场景。因此,场景3下DS 2的事件率小于下的场景1和2的场景。整个事件的DS 1 43.2%小于1的场景。因此,场景3有一个更高层次的交通安全。与交通密度的增加,DS - 2的发病率往往是相同的三个场景。
分析在前一节中考虑这种情况,所有慢车辆遵守限速为每一个车道,因此他们是不允许进入内车道。在现实中,缓慢的一部分车辆可能没有完全遵守限速设置由于定意或unpurposed车道改变活动。开明的结果在前一节中,这些非法巷变化由缓慢的汽车预计将对这些交通安全指标的影响。在本节中,模拟了在不同合规率缓慢的车辆从0到0.8,以及由此产生的车道改变频率,变异系数的速度,和事件的危险情况报告(数据
换道频率下不同的车辆密度和合规率。
变异系数的速度在不同的车辆密度和合规率。
发病率在不同车辆密度、合规率,和危险的情况下。
表
交通安全指标的方差分析结果不同的合规率缓慢的汽车。
| 源 | 车道改变频率 | 变异系数的速度 | 事件的DS 1 | 事件的DS 2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Df | F值 | 公关(>) | Df | F值 | 公关(>) | Df | F值 | 公关(>) | Df | F值 | 公关(>) | |
| 车辆密度 | 1 | 64.005 | 3.38 e-12 | 1 | 7.853 | 0.00559 | 1 | 2.341 | 0.1294 | 1 | 44.41 | 1.86 e-09 |
| DPLSL场景 | 1 | 147.342 | < 2 e-16 | 1 | 0.660 | 0.41770 | 1 | 4.726 | 0.0323 | 1 | 18.33 | 4.51 e-05 |
| 内/外车道 | NA | NA | NA | 1 | 143.545 | < 2 e-16 | NA | NA | NA | NA | NA | NA |
| 合规率 | 4 | 4.774 | 0.00151 | 4 | 32.043 | < 2 e-16 | 4 | 3.308 | 0.0140 | 4 | 25.82 | 2.10 e-14 |
图
有趣的是,换道频率之间的差距状况与难以驾驭的缓慢的车辆和完整的合规情况下相对较小的小型和大型密度与中等密度。与小流量密度的情况,预期的速度缓慢的汽车更有可能实现导致减少车道改变的动机不守规矩的缓慢的车辆。交通密度大的情况下,目标车道的车辆足够的差距使车道变化通常是很难寻找的。
图
根据方差分析模型、车辆密度没有显著影响事件的DS 1。所有其他影响被证实是重要的,特别是在DS的事件率2,对应于较高的显著水平。图
两个优点激励的应用差异化每道限速的高速公路段。首先,某些司机倾向于保持一个缓慢的速度在高速公路开车时因为化合物方面包括年龄、性别、情绪,和额外的任务。这些缓慢的车辆容易形成瓶颈,妨碍交通的车辆运行在正常或高速度,特别是在这种情况下,所有车道一个小范围内是被缓慢的汽车。DPLSL是发达国家限制车辆到指定车道缓慢(通常外车道)。通过这样做,正常速度的交通不会堵塞的情况。第二,DPLSL,换车道的动机可能是抑制在某种程度上,导致减少交通冲突的机会。此外,速度方差为所有车道可能会拒绝。
因此,交通安全水平的高速公路段可以影响每道限速配置这导致司机的不同的驾驶行为。一般来说,DPLSL,特别是复杂的配置,能够有效地提高高速公路的安全水平。这种模式下被推测为DPLSL场景,车道改变频率小于普通的场景以均匀的速度限制为两车道。DPLSL场景下,司机可能需要处理更多信息时车道改变相比常规限速控制。在这种情况下,司机会采用特殊safety-prone驾驶策略来弥补交通事故的潜在威胁
合规率缓慢的汽车有一个实质性影响高速公路的交通安全水平下DPLSL场景。一般来说,减少合规率会降低安全水平。具体来说,换道频率增加的减少合规率。同样,速度变化的增加以及合规率的降低。和内部和外部之间的通道,后者更敏感的合规率。此外,合规率的影响发生的DS 1情况是有限的。它似乎是合理的,没有直接联系合规率和DS 1的事件率情况。然而,合规率有影响的事件率2 DS(右边超车)。与合规率的减少,DS 2的事件率大大增加。更难以控制的缓慢的汽车进入内车道会影响背后的普通车辆的减少合规率。 These regular vehicles in the inner lane were motivated to overtake using the outer lane resulting in the increased incidence rate of the DS 2. In a word, reducing compliance rates would reduce the safety levels of freeways under the DPLSL scenarios.
本研究的一个限制是,分析是高度依赖模拟。进行这样的研究具有极高的数据要求。特别是,所有车辆的确切位置在给的时间需要为了提取速度数据和检查两个危险的场景。另一方面,真正的交通流量是不再发生的。这意味着不可能重复一个给定的交通场景中通过观察数据真正的高速公路。这两个方面是使用真实数据的最关键的障碍。
本文中的结果意味着不同的交通安全水平不同的存在DPLSL配置,可以为决策者参考。这项研究表明考虑复杂DPLSL配置与非均匀最大和最小速度限制,可以有效地提高高速公路的安全水平。同时,提高合规率缓慢的车辆可以进一步提高高速公路的交通安全水平下DPLSL场景。
(交通仿真结果)数据用于支持本研究的结果中包括这篇文章。
作者宣称没有利益冲突。
这项研究是由中国国家自然科学基金(批准号51578319)和作者欣然承认支持。