道路交通安全概论篇1
1.1道路安全系统的内涵
道路安全系统，简而言之，就是对系统中的驾驶员、车辆和道路三者在系统中运行的状态进行分析和评价，并对有可能出现的故障提出解决措施的系统工程。在此系统中，这三个因素之间必须相互协调、相互作用，这样才能确保整个系统的安全性，道路的安全性也是经济快速发展的重要保障。但是，由于这三个因素变动性非常大，所以整个系统的安全性并不是绝对的，我们只能尽可能减小系统产生故障即发生安全事故的可能性，做好系统的维护工作。另外，关于道路安全系统这三个因素的作用主要表现为以下几点：其一，驾驶员在系统中占据着核心的地位，一方面所有的道路信息都是传递给驾驶员，由其作出反应的；另一方面，车辆是靠人来操控的，道路是不变的，所以，人自然成为协调二者的纽带和桥梁。其二，驾驶员是系统中最难改变的因素，因为车辆和道路这两个因素都是通过人来对系统产生影响的，即道路和车辆给道路安全问题带来的影响一方面是通过物理上的力学影响，另一方面就是通过影响人的行为而影响道路安全。其三，对于引起道路安全的因素，并不一定能通过改善此因素来找到解决道路安全问题的措施，最有效的也许是此因素之外的其他因素，并且我们应该更注重对道路和车辆这些设施的改进，而不能仅仅提高驾驶员的水平。
1.2道路安全系统战略的概念
道路安全系统中的各个因素是相互影响、相互作用的，这就产生了道路安全系统战略的概念，此概念一经提出，使得道路安全问题有了全面系统化的分析，有利于提前预防交通事故的发生，并提出科学有效的解决措施。在道路安全系统战略中包括以下几方面的内容：道路安全系统中相关因素的控制；提前进行交通事故的预防；制定一系列的道路人员行为准则规范；对发生交通事故伤亡率进行控制；在发生交通安全问题时开展紧急救援工作。通过对道路安全系统和道路安全系统战略概念的分析，我们可以看出道路安全系统是一个复杂的系统，很多因素都可能影响到系统的安全性，我们应该充分考虑各因素的影响，开展道路安全工程工作。
2道路安全工程
从上述内容可以看到，道路安全系统战略包含了很多内容，除此之外还涉及了如道路工程、经济学等其他众多学科内容，这其中最主要的就是关于道路交通安全事故的防治，再结合事故伤亡率和紧急救援等内容，我们又得出了道路安全工程的相关理论成果，道路安全工程的建设对道路安全也起到了非常重要的作用。
2.1道路安全工程的内涵
道路安全工程这一概念在我国尚处于发展的初期阶段，相关的理论定义还不够深入，结合了国外的相关研究我们可以得出，道路安全工程是从工程学的角度出发，对道路安全系统中的有关道路环境的因素进行研究，将研究的总结的交通信息结合道路环境进行系统性的分析，确定科学合理的有关道路维护和解决交通安全事故的有效措施，从而不仅能够减少道路安全事故发生的可能性，还能够促进经济的快速发展。道路安全工程主要包括以下两个层次的内容：首先，关于新路的规划和设计。我们要充分考虑到新路的规划和设计是否会带来安全隐患，同时也要对道路安全事故进行预防和控制，进行合理的规划和设计；另一方面，关于旧路的整治。对已有道路的整治工作也不能忽视，既要对已有道路进行改善来预防事故，又要对之前频发事故的道路进行整治来提高道路安全水平。
2.2道路安全工程对道路交通安全的作用
道路的安全系统中的各个因素中，道路与交通环境的因素对道路交通安全的影响最直接，深入研究道路安全事故发生的原因并找到解决的具体措施对道路安全具有非常重要的意义。道路安全工程在道路安全中发挥了不可替代的作用，具体主要包括以下几方面：其一，能够充分结合道路与交通环境的因素进行系统化的分析，虽然在过去交通治理的过程中人们认识到了道路交通安全问题需要综合各方面因素进行治理，但是却没能在实践中得到实施，道路安全工程的提出使得道路交通安全从规划设计到道路维护管理和事故安全处理都能形成一个整体的系统，各有针对性的对道路安全事故进行预防和控制；其二，道路安全工程能够加强对道路安全事故的预防。传统的道路安全规划中只关注单个因素是否符合标准，而道路安全工程则是从事故预防到后期事故处理都进行协调统一，防患于未然。另外，道路安全工程还关注道路交通安全事故频发的道路状况，将整治和预防有效结合。
3结束语
道路交通安全概论篇2
【关键词】多车道元胞自动机模型;交通规则;交通流;通行性能;计算机仿真
abstract：thispaperproposethemulti-lanetrafficflowcellularautomatonmodeltoanalysisperformanceofdifferenttrafficrules，whichmodelsthetrafficsystembynonlineardynamicalsystemwithdiscretespace，timeandstates.ouralgorithmoutputsmacroindicatorsoftrafficflowunderdifferentrules，includingaveragespeed，trafficflow，lanechangingfrequency，roadoccupancyrate，roadutilization，etc.weevaluatedtheactualeffectofthreetrafficrules，andfoundthefeasiblemethodtooptimizetrafficrules，toimproveroadcapacity，efficiencyaswellasutilizationofthewholetrafficsystem.
Keywords：multi-lanecellularautomation;trafficrules;trafficflow;trafficcapacity;computersimulation
1.引言
如何解决交通堵塞、交通安全及相应的环境污染问题成为近一个世纪以来各国政府和公众关注的焦点，科学家希望通过交通流仿真技术，分析研究实际交通环境下车辆行为，揭示车辆运动规律，预测未来道路网流量，制定科学的交通规划和交通规则，促进交通问题的解决。过去几十年诞生了众多交通流模型，最典型的是跟驰模型（Carfollowingmodel）、流体模型（Hydrodynamicmodel）和元胞自动机模型（Cellularautomatonmodel）。
跟驰模型最早由pipesLa[1]于1953年提出，Chandler等开展了扩展研究。它使用运行学的方法，探究在单一车道上车辆排队行驶时，后车跟随前车的行驶状态，研究非自由行驶状态下车队的行驶特性。它将交通流处理为分散的粒子，本质上是一种微观模型，难以中实际交通管理控制中得到应用。1955年Lighthill、whitham提出了交通流流体模型[2]，该模型将交通流视为一维流体，将车流量、速度和密度视为时间和空间的连续函数，用这些宏观量来描绘交通流的特性。该模型可以反映交通激波的形成和堵塞的疏导等现象，适于描述稠密、均匀稳态的交通流，不能正确描述本质上多数处于非均匀稳态的车辆运动，例如交通拥挤、走停、堵塞及不稳定现象。以上两种模型对超车、换道、二维运动等现象几乎无能为力，诞生于1986年的交通流元胞自动机模型则弥补以上两种模型的缺陷，因为交通流本质上是一个离散的系统，且有很多非线性特性，该模型可以通过简单的微观规则来反映宏观交通现象，它描述实际交通现象具有独特的优越性，为交通流仿真研究打开了新思路。
单车道交通流元胞自动机模型（简称naSch模型）是由nagel等[4]于1992年首次提出，该模型利用4条简单规则仿真了现实中的一些交通现象。针对naSch模型的单车道、不可超车等局限性，Chowdhury等[5]提出了双车道交通流StCa模型，引入了更加符合现实交通流状态的双车道换道规则，扩展了naSch模型。以naSch和StCa模型为基础，许多学者对交通流进行了一系列开拓性的研究。
本文围绕多车道交通规则及其通行性能这一问题，利用元胞自动机理论，建立了多车道交通流元胞自动机模型，并在计算机上进行了模拟仿真，通过变换交通流密度，获得了不同超车规则、不同最高限速和不同最低限速对应的交通流各种特性和基本图，为优化交通规则，改善道路通行能力，提高道路资源利用效率提供了可行方法。
2.模型设计
交通流元胞自动机模型中对空间、时间均进行了离散，车辆分布在多条一维离散的元胞链上，每个元胞具有2种状态：空置或被1辆车占据。以分别表示在第l车道第n辆车在t时刻的速度、加速度、位置。当tt+1，车辆的速度、位置、状态按模型规则更新。
本文参考文献[2-8]所述的单车道、双车道交通流元胞自动机的原理，加以扩充，打破了车道数量、交通规则的限制，形成适用于多车道、弹性规则的模型。在模型中，道路被分成许多长度为L的元胞，根据高速公路中车辆的平均长度，将元胞长度定为6m。
为说明方便，时间更新的间隔取1s。车辆编号沿道路行驶方向递减，越靠前编号越小。车辆在某条车道上的位置用车辆在该道路上行驶的距离表示。
2.1发车模型
给定断面上车辆的产生是个随机事件，根据车辆进入模拟道路的特点，理论上应满足下列条件：1）在不相重叠的时间区间内车辆的产生是相互独立的，即无后效性;2）对于充分小的，在时间内有一辆车产生的概率与t无关，而与区间长度成正比，即车辆的产生具有稳定性。结合断面发车实际情况，本文采用依据泊松分布原理的断面发车模型[11]，将车辆进入模拟道路的时间间隔视为服从泊松分布的随机量，从而体现车流量有高峰与低谷之分。用表示采样时间内有n辆车进入的概率，则有公式：
（1）
式中：为参数，表示采样时间内的车辆数。令则表达车辆平均到达率（veh/s）。
则泊松分布公式（1）转化为：
（2）
当参数确定后，根据式（1）可产生服从泊松分布的随机数。但仿真模拟中所需的是两辆车到达时间的相隔时间。
则当n=1时，表示的是每一辆车之间的相隔时间与概率的函数关系。车辆产生的时间间隔服从负指数分布，用公式表达为：
（3）
用（0，1）均匀分布的随机数，求解上述方程，即可获得每一辆车车辆产生的随机时间间隔。通过调整时间间隔，们进而可操控道路的交通流密度，从而反映道路拥塞或畅通情况。
此外，实际情况车辆初始速度也是一个随机量，本文假设服从对数正态分布。
（4）
2.2行车模型
道路上所有车辆的状态都按以下规则更新。
（1）加速规则
在t时刻，如果，表示第l车道上第n辆车与第n-1辆车间距在拉大，驾驶者有加速行驶愿望，则在第l行车道第n辆车加速行驶。其中：
如果，则。
如果，则。
这里，、、分别为第l车道上第n辆车与第n-1辆车间距、第l车道上车辆的最低限速、车辆最大加速度。
（2）减速规则
在t时刻，如果，表示第l车道上第n辆车与第n-1辆车间距在缩小，驾驶者有减速行驶愿望，则在第l行车道第n辆车减速行驶。其中：
如果，则。
如果，则。
这里，为车辆最大减速度。
（3）限速规则
如果，表示第l行车道第n辆车将超过最高限速，车辆需要减速，则。
如果，表示第l行车道第n辆车将低于最低限速，车辆需要加速，则。
这里，为第l行车道上车辆的最高限速。
（4）随机慢化规则
车辆以概率p实施随机慢化，则以概率p执行。
（5）前进规则
（5）
（6）
2.3换道超车模型
每个驾驶者到会努力达到自己所期望的速度。对第l行车道第n辆车，当时，其中为期望速度，驾驶者就会产生超车意愿。产生换道意识后，需要相邻的左车道或右车道进一步满足换道安全规则才可换道。
（1）向左换道超车规则
当时，满足向左换道安全规则，驾驶则产生向左换道意识。在该情况下：
如果，以较大概率向左换道，保持速度不变;否则不换道。
如果，以较小概率向左换道，保持速度不变;否则不换道。
当最左车道上第n车辆满足行驶安全条件情况下，必须换道至靠右车道，安全返回靠右车道的条件如下：
（7）
（8）
这里，、、、分别为第l行车道第n辆车与左边车道前方临近车辆的间距、与左边车道后方临近车辆的间距、与右边车道前方临近车辆的间距和与右边车道后方临近车辆的间距，分别为第l行车道第n辆车的左边车道前方临近车辆、左边车道后方临近车辆、右边车道前方临近车辆、右边车道后方临近车辆的速度。
（2）向右换道超车规则
当时，满足向右换道安全规则，驾驶则产生向右换道意识。在该情况下：
如果，以较大概率向右换道，保持速度不变;否则不换道。
如果，以较小概率向右换道，保持速度不变;否则不换道。
根据统计，一般轿车司机的速度期望值在80km/h左右，转换为6m长的元胞即为4元胞/s，另车辆换道概率都为0.9左右，车辆换道概率都为0.5左右。
组合以上两个超车规则可以获得右行车左超车、右左皆可超车、严禁超车（快速道、慢速道严格分离）等3种交通规则的仿真模型。
3.数值模拟
本文多车道交通流元胞自动机模型的开发平台主要采用mSVisualStudio2013，开发语言为C++，非线性方程求解集成matlab实现。在计算机数值模拟中，用3条分别由1000个元胞组成的一维离散元胞链表示三车道交通道路，每个元胞长度为6m，模拟的实际交通道路总长度为6km，车辆分布在三列各1000个一维元胞上。车辆发车时间间隔按照泊松分布产生，所有车辆发车初始速度按对数正态分布产生，模拟实际交通来流情况，并由此控制交通密度。整个交通流的时间更新间隔取1s，道路上所有车辆的状态按设定交通规则每秒更新一次。对各种交通规则，本文通过包括道路车辆平均速度、交通流平均流量、超车频率、道路车辆密度等指标的统计分析，来评价交通规则的总体性能。
3.1不同超车规则仿真
本文通过同一段交通道路上实行右行车左超车、右左皆可超车、严禁超车三种交通规则交通流的数值模拟，获得车辆换到超车频率与车辆密度的关系，如图1。
由图1可以看出：实行右行车左超车、右左皆可超车规则下，在低车辆密度区，道路资源非常充裕，车辆表现为自由行使，换道超车较少;在中车辆密度区，随着车辆密度增加，空闲资源减少，受阻车辆换道超车显著增加，在车辆密度为0.2左右，车辆换到超车频率达到峰值;在高车辆密度区，随着车辆密度进一步增加，空闲资源逐步减少，很多车辆受阻无法前进，但很难获得安全换道超车条件，只能放弃换道。此外，右行车左超车规则的车辆换到超车频率接近右左皆可超车规则一半，其道路资源空闲率明显增加，严禁超车规则的路资源空闲率最高。
图2是数值模拟获得的右行车左超车、左右皆可超车、严禁超车三种交通规则下车辆平均速度与车辆密度的关系，可以看出：在低车辆密度区，车辆行使受制约较少，平均速度维持在高速度值;在中车辆密度区，随着车辆密度增加，特别是车辆密度升至0.2以后，受阻车辆车辆显著增加，平均速度明显下降;在高车辆密度区，很多车辆受阻无法前进，只能慢速行驶，平均速度维持在低速度值。此外，左右皆可超车规则的车辆平均速度大于右行车左超车规则，右行车左超车规则的车辆平均速度大于严禁超车规则。
综合上述结果，在三种交通规则中，左右皆可超车规则道路资源利用最高，道路平均车流量最大，道路通行能力最强;而严禁超车规则道路资源利用最低，道路平均车流量最小，道路通行能力最差;右行车左超车规则的性能居以上两规则之间。左右皆可超车规则与右行车左超车规则相比较，可以增加换道的灵活性，道路车辆平均速度、道路平均流量有一定增加，促进了道路畅通，减少交通堵塞，提高了道路资源利用率;而禁止超车规则，道路车辆平均速度、道路平均流量有适当地降低，道路资源利用率有所下降。
3.2不同限速仿真
设置道路车辆最高限速、最低限速的作用是为了确保道路行驶安全的条件下实现较大的道路通行流量。本文分别对以下两类情况进行了计算机数值模拟：（1）vmax=120km/h不变，vmin=40、50、60、70、80、90km/h，从模拟结果看出，在较小最低限速时，受阻车辆换道超车增多，道路平均流量有一定下降;在较大最低限速时，车辆换道超车减少，道路平均流量显著提升。（2）vmin=60km/h不变，vmax=90、100、120、130、140、150、160km/h，从模拟结果看出，在较小最高限速时，道路平均流量明显下降;在较大最高限速时，道路平均流量显著提升，车辆换道频率加。
数值模拟表明过低或过高的车速限制，都将增加辆换道超车频率，降低道路行驶的安全性，设置合理的道路限速规则，在兼顾交通安全下可获得良好道路交通流量，促进道路通行能力提升。
3.3敏感性分析
车辆速度期望值vexp主要受最低限速、最高限速和人为因素影响制约，经对同条件下速度期望值vexp=80、90、110、120km/h数值模拟，发现随着速度期望值不断提高，换道频率明显增加，道路平均流量、车辆平均速度也有明显增加，对最终结果一定影响。
车辆换道概率主要受人为因素影响较大，经对同条件下换道概率=0.5、0.8、1.0和=0.2、0.4、0.6数值模拟，发现随着换道频率明显增加，道路平均流量、车辆平均速度有适度增加，对结果影响不大。
车辆慢化概率p主要受人为因素影响较大，经对同条件下慢化概率s=0.2、0.5、0.8数值模拟，发现随着慢化概率增大，换道频率稍有增加，车辆平均速度、道路平均流量有适度减小，对最终结果影响不大。
4.结语
本文建立了多车道交通流元胞自动机模型，对各种交通规则进行了计算机仿真模拟，从空间、时间和状态等特征或属性上模拟了各车辆的行驶情况，进而定量地预测整个道路车辆平均速度、道路交通流量、车辆换道超车频率、道路占用率、道路利用率等整体性能指标，评价了不同交通规则的实际效果，为优化交通规则，改善道路通行能力，提高道路资源利用效率提供了可行方法。为更好模拟交通规则的实际情况，下步研究还需要考虑车型和车辆性能的差异、交通信号和车辆指示灯的影响、驾驶员因素以及汽车智能化的影响。
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道路交通安全概论篇3
关键词：智能交通运输系统道路交通安全控制体系研究
1、智能交通运输系统概述
智能交通运输系统是当前国际道路交通和运输科技发展的前沿,也是交通运输未来发展的方向。itS将汽车、驾驶者、道路以及相关的服务部门相互连接起来,使道路与汽车的运行功能智能化,公众能高效地使用公路交通设施和能源。该系统采集到的各种道路交通及各种服务信息,经过交通管理中心集中处理后,传送到公路交通系统的各个用户,出行者可进行实时的交通方式和交通路线的选择,交通管理部门可自动进行交通疏导、控制和事故处理,运输部门可以随时掌握所属车辆的动态情况,进行运力合理调度。这样,路网上的交通经常处于最佳运行状态,能够改善以往交通拥挤状况,极大限度地提高道路网的通行能力、机动性及安全性。
2、itS技术将使交通安全状况大为改观
传统的道路交通运输方法存在众多问题,如道路交通设施的有效利用率问题、交通安全管理问题以及交通信息交流、交通堵塞与交通疏导问题等,这些问题在很大程度上可通过以现代信息、通信以及自动化控制为主导技术的itS得到解决。
3、基于智能交通运输系统的交通安全控制系统
所谓交通安全控制就是利用现代管理和技术领域的科学而有效的方法,尽可能地减少或消除交通事故的发生,保障道路交通的安全。交通安全控制系统主要包括车辆运行安全智能技术、itS交通控制中心、事故识别与管理系统、紧急援助系统等方面(见下图)。
3.1先进的车辆运行安全智能系统
先进的车辆系统是把传感器、计算机、车载控制系统和车道控制系统集成一体的自动控制系统。这项技术主要是通过避免车辆撞击和预警系统而改善车辆的安全状况,提高车辆运行的主动安全性。另一方面,自动公路系统(aHS)是itS的长期目标,它可以提供一种完全自动的车辆运营安全环境,这不仅增加了交通流量,而且能使交通事故发生的概率大为降低。
3.2交通安全管理、事故识别系统及紧急援助
先进的交通信息系统(atiS)和先进的交通管理系统(atmS)是itS的核心组成部分,也是交通安全管理现代化的基础。atiS将监测装置的原始数据收集起来,进行综合分析和处理,向道路实用者提供广泛的、便于使用的公共信息数据库,使信息提供者和使用者适时联系,为车辆安全到达目的地提供可靠的信息。先进的交通管理系统的主要任务是提高道路的有效利用率和交通流量,降低交通拥挤程度和交通事故发生率,减少因交通拥挤和事故等造成的时间延误,并减少车辆的排放污染。
3.3道路气象安全监测系统
雨、雪、雾、大风等不利气象条件对道路出行产生了严重的影响，尤其是在冬季，降雪造成的低能见度，以及路面积雪、结冰和结霜会导致打滑路面状况，对道路交通安全和出行延误带来巨大的负面影响。为应对这一挑战，欧美发达国家都在积极部署道路气象监测设施，推进和完善道路气象信息系统的建设。
道路气象监测设施主要包括3类：大气参数传感器、路面状况传感器、能见度仪。大气参数传感器可获得以下参数：气温、湿度、风速与风向、气压、降水；路面状况传感器主要获取以下参数：路面干燥、潮湿、湿润、霜、雪、冰状态，路面化学物质浓度，路面冰点温度等；能见度仪用于观测道路沿线大气水平能见度。公路气象站监测数据通过特定的通信方式被传送至数据分析中心，管理者利用专门的软件工具对数据进行开发与分析，以辅助交通管理者进行交通控制决策。
3.4大型可变情报板
大型电子可变情报板是当前高速公路与城市交通管理最为主要的信息介质之一，而发光二极管（LightemittingDiode，LeD）显示屏是国内外实际应用中最为广泛的一种可变情报板形式。
LeD显示屏是通过一定的控制方式，用于显示文字、文本、图像、图形等各种信息以及电视、录像信号并由LeD器件阵列组成的显示屏幕。它常用于交通拥堵信息、交通管制信息、交通事故、道路施工信息、突发事件信息和天气环境状况等信息，这些醒目、直观、实时准确的信息让驾驶员充分了解路况信息，提高了驾驶员的主观能动性，提升了行车的安全性。
3.5视屏监测系统
视屏检测系统主要由安装在道路上的摄像头、视屏控制系统、交通信号控制系统、路口控制器组成。它具备图像监视和交通数据采集的双重功能，特别是能提供完整的交通状况信息对突发事件的处理尤为重要。通过摄像头可以监测道路上行驶的车辆，可以获得那些违规行驶车辆的完整的信息，如：超速行驶、非法停车、不按车道行驶、逆行等，为对这些驾驶员的处罚提供了有力的证据。与此同时，这也对驾驶员起到了一定的监督作用，因为有摄像头，他们会更加小心谨慎驾驶，安全驾驶，起到了加强交通安全管理，防范交通事故的作用。
参考文献：
[1]何勇，唐.道路交通安全技术[m].北京:人民交通出版社,2008
[2]黄卫,陈里得.智能运输系统(itS)概述[m].北京:人民交通出版社,2001
[3]杨佩昆.智能交通运输系统体系结构[m].上海:同济大学出版社,2001
道路交通安全概论篇4
[关键词]opentrack仿真教学研究轨道交通
opentrack简介
opentrack源于本世纪90年代中期瑞士联邦研究院，是一款采用面向对象的思想开发、拥有友好用户界面的仿真软件，可来解决轨道运营、轨道交通仿真等问题，广泛应用于轨道交通工程的各个领域。各国的轨道交通行业，轨道交通系统供应商，大型咨询公司和大学等都在使用opentrack进行科研研究、仿真和教学。
opentrack功能与仿真
opentrack软件包括以下几部分：路网的图形编辑器，列车属性编辑器，时刻表管理数据库，仿真，结果输出等。其中，1）路网图形编辑器对轨道网拓扑及与运营有关的信息进行编辑，如设定行车路线的起终点等。2）列车属性编辑器可以对列车的技术参数进行修改，如重量、长度、速度等。3）时刻表管理数据库包括到达和出发时刻、停站时间及列车编组信息。为了找出无冲突的时刻表，只有通过仿真程序来分析。同时，在仿真程序中还可以进行外部影响因素的敏感性分析，如额外的停站时间延误。4）整个仿真过程可以在计算机屏幕上通过动画演示。同时，控制方案也可以作为仿真的输入，以体现运营中人工干预的情形。该软件可实现自动列车运行过程仿真，能够用于适合我国轨道交通信号工程应用，常用功能包括：
1）仿真列车运行调度方式；
2）仿真分析车站、线路的运能，能够用于分析车站接发车能力，从而确定车站设置到发线数量是否满足要求，辅助确定车站方案设计；
3）仿真分析大型站场咽喉区道岔布置，能够用于分析咽喉区道岔使用频率，从而确定道岔排列的合理性；
4）列车运行计划合理性分析及优化，能够用于分析过程中可输出预定运行计划与实际运行情况的对照图）；
5）仿真非正常情况行车组织
6）仿真列车运行过程中外部因素影响的敏感性分析
7）车辆特征曲线分析（对将投入使用的车辆性能进行仿真分析）；
8）仿真轨道占用情况，辅助制定合理利用轨道计划；
9）列车运行中功率和能耗的计算。
opentrack在教学中的应用研究
为满足城市轨道交通发展和教学需要，本文以opentrack仿真模拟软件为实验平台，进行了一系列的轨道交通通信与信号课程实验的的仿真模拟设计与开发的研究。
1.信号设备认知实验仿真
城市轨道交通和铁路运输里为了保障运输的安全可靠，存在大量的信号设备，例如信号机、转辙机、轨道电路等，教学过程中，学生对这些信号设备的学习和认知主要来源于课本和网络上的资源，很难具体的操作和使用这些设备进行必要的学习和使用。opentrack提供了这些信号设备的仿真，学生可在opentrack里使用这些仿真组件进行线路的设计和站场设计从而更好的认知这些信号设备的功能。下图是学生在实验课程上依据实验要求设计使用的信号机操作界面。
图1.信号机选择及参数设置
在两站之间依据运行距离和行车参数等要求设置通过信号机，在轨道交通车站站区设置了上下行进站、上下出站信号机、轨道电路等，通过本实验的设计可让学生更加的了解这些信号设备的功能和作用，提升了本专业学生的认知水平，提高了教学效果。
2.轨道区段认知实验设仿真
opentrack里用双节点代表轨道电路里的绝缘节，在教学过程中发现学生很难理解轨道区段这概念，故在应用opentrack进行教学实验仿真研究过程中，设计了轨道区段仿真实验。设计结构如下图所示。
图2.轨道区段选择及参数设置
从上图可以看出两双节点间是一轨道电路，两信号机间为轨道区段。在实验后续研究开发过程中还设计了要求学生依据设计结构，标注出轨道区段编号、道岔编号等小实验，从而加深了学生对轨道区段、区段名等基础概念的认知。
3.行车进路认知实验仿真
进路，是轨道交通和大铁运营组织里一个比较重要的概念，直接影响后续课程《计算机联锁》等课程的教学效果，为此在教学过程中设计了行车进路设计仿真实验，从而使得轨道交通信号专业的学生能够深刻的理解这一概念。下图是学生在实验课基于opentrack仿真平台设计实验结果。
图3.行车路线设定及参数设置
从上边的仿真结果图可帮助学生认知进路基本概念，可总结出进路是由多个基于信号机控制的轨道区段。
4.运行路线和时刻表实验仿真
运行路线和时刻表是轨道交通和铁路运输里运营里一个重要基本概念，在《轨道交通通信与信号》课程里十分重要，不能正确的认知运行路线就无法深入理解轨道交通里的联锁控制技术，故授课过程中设计了基于opentrack平台的运行路线和时刻表的仿真设计教学研究，通过基于行车路线构建多条运行路线、通过列车运行时刻表控制行车，下图是运行路线和时刻表实验仿真实验设计结果。
从仿真截图可知，轨道交通运输首先要有行车路线，在行车时刻表的控制下才可有序、安全的进行行车，从而保证运营安全。但行车运行路线的设计需依据联锁关系，不可随意设计，在实验仿真过程中本专业学生可认知行车路线、行车时刻表、进路、联锁、敌对进路等重要概论，加深了对本专业知识的认知和理解。
5.仿真运行
opentrack可基于运行路线和时刻表仿真运行，输出动态可视化运行过程和各种数据，以便后续分析规划运营调度等研究。可调整机车运行各项参数从而得到不同的输出结果为合理设定运营最小调度时间提供模拟数据。从对仿真输出的数据绘制出的运营图修改可再次进行仿真运行，从而对轨道运营计划的调整、运营调度、发车时间的设定提供理论依据，更好的、高效的、安全的保证轨道交通运营。
在应用opentrack做仿真运行的仿真实验中，本专业学生可深刻体会到轨道信号设备在轨道交通运输过程中的巨大作用。
结束语
无论是在课堂教学还是在实验教学过程中，引入opentrack进行教学仿真，即加深了本专业学生对本专业知识的认知，激发了学生的学习兴趣，提高了学生动手能力，加深了学生对专业概念的理解，调动了学生主动科学研究的探索精神，对培养交通运输创新型、工程型专业人才具有重要作用。
本文系北京联合大学教育教学研究与改革项目《《轨道交通通信与信号》网络教学资源的建设及应用研究》研究成果。
[参考文献]
[1]高帆，谢世豪.基于opentrack的轨道交通运行仿真实验开发与设计[J].沿海企业与科技，2013.4.
[2]刘剑锋，丁勇，刘海冬.城市轨道交通多列车运行模拟系统研究[J].交通运输系统工程与信息.2005.01.015.
[3]魏然，高小.基于opentrack软件的列车技术作业过程仿真研究[J].铁道运输与经济.2013，35（5）.
道路交通安全概论篇5
关键词：视频监控；最优化；数学建模
一、研究背景
近年来，传感器最优布局是传感器研究领域内的热点问题。传统的传感器以收集温度、声音等数据为主。但是由于社会各方面的安全问题日益突出，以捕捉图像信息为主的视频传感器获得空前的应用和发展。因此，对视频传感器的布局研究与优化具有潜在的社会价值和经济价值。随着科技的发展，视频监控设备的微型化、智能化等性能已经获得不同程度的提高。加之工艺流程、材料制造等领域的技术革新，监控设备的价格也不断下降。视频监控设备越来越广泛地进入社会生活的方方面面，如高速公路的测速监控、大街小巷的治安监控等。
由于受多种复杂因素的影响，校园内的不安全事件频发，于是宁静的校园中也出现越来越多的监控摄像头。然而，随之而来的问题是：这些摄像头的布局监控性能如何？能否优化？为了提高校园内摄像头的监控能力，减少监控设备的采购经费，我们对校园道路和监控设备展开了调查分析，希望通过收集的数据分析出当前校园监控设备的布局是否合理，并提出优化方案。
二、视频监控网络布局分析的方法
视频监控网络布局分析的主要步骤为：收集校园道路与摄像数据、问题分析与建模、计算机模拟计算、结果分析。
收集校园道路信息是为了方便对问题建模，应该确保信息的详细与准确。道路的描绘与摄像设备的位置应当准确无误，尤其是小路、偏僻的道路等，这样才能保证问题分析的全面性。
道路与摄像设备信息收集完成之后，开始进行问题分析与建模过程。此过程需要将具体的校园道路模型转化成抽象的数学模型，然后用图论知识进行全面分析与计算，找出该用什么方法处理此模型才可以获得比较可靠的数据，分析它用以描述摄像设备的分布是否合理。也就是说，需要找一个可以量化的指标来描述摄像装备布局的合理程度，这个量化的指标可以是从一个入口到一个出口每一个摄像设备的拍摄概率。利用图论知识，整个校园可以抽象为一张关系复杂的网，交叉的路口变成结点。首先要解决的问题便是选择走一条路的概率问题。我们假设路的选择是等概率的随机事件，即当遇到岔口的时候，我们是等概率地选择一条路的，而且不可以走回头路，除非走到了死路需要换一条路线。这样可以简化概率的计算，同时可以排除掉兜圈子的情况，大大降低了问题的复杂度。通过图论的分析可以得到，道路的布局是决定着摄像设备的访问概率的，也就是说，通过分析道路路口的访问概率即可以得出摄像设备的合理程度。同时，一个设备安放在路口是比放在路中的利用率要大得多，所以假设设备都是在路口有一定的合理性。
通过图论的分析与数学建模，我们获得了一个简化的问题模型。这个问题是计算机中图论问题经典算法中的一种，被称之为单源点图遍历问题。在这个问题中，我们需要遍历图来找到所有可行的路线，以此统计结点的访问概率。死路被抛弃的原因是到了死路需要回头再寻找一个路线，若设备分布合理，依然会被监控到。所以选择统计所有可行路线结点的访问概率。次概率的统计方法是选择事先标识好每一个结点，当遍历到一个可行路线的时候，为此路线每一个结点增加一个访问次数，当访问完所有可行路线的时候，记录可行路线总数，每个结点访问次数除以路线总数就可以获得每个结点访问的概率。
三、方案可行性分析
通过多次的结果分析与讨论，此方法得到的概率虽说有一定的局限性，但也是具有参考价值的数据。局限性在于，路线的选择并非是完全随机的事件，这受人的主观意愿的影响，摄像设备的位置也并非总是在结点位置才是最好的，同时，死路的丢弃有可能导致某些地区缺乏监控。参考价值在于，这是一种理想状态的数据，当陌生人进入校园的时候，等概率事件是可靠的，同时结点处的设备可以最大限度地发挥效率，节省校园开支，也就是说当满足此概率模型时，就会基本满足安全要求。在此基础上，可以再添加更加丰富的设备来加强校园安全。
参考文献：
Xing，G.wang，X.，Zhang，Y.，Lu，C.，pless，R.，Gill，C.integrated
道路交通安全概论篇6
对事故数据开展统计分析，得到客运班车在各种情况下的事故统计量（见表3）。同时，为了综合评估交通事故的危害性，引入“事故严重度指标”，其计算公式如下：事故严重度指标＝事故起数＋受伤人数×3．5＋死亡人数×9．5由表3可知：（1）事故等级。湖南省近5年发生的侧翻事故中，特大、重大、一般事故所占比例分别为20．3％、62．7％、16．9％，说明客运班车侧翻事故对人身安全危害极大。由于载客量大，一旦发生侧翻，极易造成群死群伤，重特大事故比例占83％。因此，采取有效措施降低客运班车侧翻事故概率极为重要。（2）事故地点。省道是客运车辆发生侧翻事故的主要路段，特大、重大和一般事故中的33．3％、29．7％、50％发生在省道，死亡和受伤人数分别占31．1％、37．5％；国道是客运车辆侧翻事故的另一重点路段，特大、重大和一般事故中的25％、27．1％、30％发生在国道，死亡和受伤人数分别占27．4％、25．1％；而25％的特大事故、18．9％的重大事故和20％的一般事故发生在高速公路，死亡和受伤人数分别占19．8％、21％。省道和国道侧翻事故严重度指标高达1128、823．5，远高于高速公路等其他道路。说明省道和国道是客运车辆发生侧翻事故的主要路段，是交通安全治理的重点对象。（3）肇事车型。大型车、中型车是侧翻事故的主要车型，特大、重大、一般事故中，大型车分别占50％、54．1％和40％，中型车分别占8．3％、37．8％和40％；死亡、受伤人数中，大型车分别占48．2％和52．1％，中型车分别占22．6％和25．6％。而大型车侧翻事故严重度指标高达1617，远大于中型车（789．5）和小型车（777．0）。因此，针对大型车的安全监控和安全性改善，对于降低客运车辆侧翻事故概率和严重性将具有显著效果。（4）事发时间。虽然工作日的事故严重度远大于周末，但如果考虑到工作日（5d）和周末（2d）的时间长短比例，仍然可以看出周末的事故严重度略大于工作日。特别是在重大事故比例、死亡人员比例中，周末所占比例偏大，值得关注。（5）客车实载情况。客运车辆所发生的侧翻事故中，超载车辆发生的特大、重大、一般事故分别占33．3％、2．7％和20％，所导致的死亡和受伤人数分别占19．8％、24．6％。近年来，中国对超载问题加大了打击力度，超载现象显著减少，但超载引发侧翻事故仍是治理的重点之一。（6）肇事车种。目前，湖南省共有道路客运长途卧铺车1417台，仅占全部客运车辆的3％左右。但侧翻事故数据显示，特大、重大事故中，长途卧铺车辆分别占25％和10．8％，死亡、受伤人数分别占14．2％和8．6％，表明卧铺客车安全性远低于普通客车。中国已于2012年暂停卧铺客车注册登记。
公路客运车辆侧翻事故防控措施建议
（1）针对公路客运车辆运行特性，重点开展国、省道交通安全处治。1）事故“黑点”处治。针对国、省道进行事故“黑点”重点排查、处治，将极大降低公路客运车辆侧翻事故危险性。国、省道道路及交通特征如下：大多为二、三级公路，设计速度60km／h左右，车流量较大，混合交通问题较严重；部分路段由于地形因素制约存在一定程度的几何线形问题，如狭窄路面、小半径急弯、长下坡；土路肩宽度小，边坡坡率大，临水、临崖路段常见等。针对这些特征，采取合理改善措施，如改善几何线形、加宽土路肩、加强路基支挡防护、采取有效限速措施等。2）面向公路客运班车的交通安全设施布设。受经济条件限制，省道、县道、乡道的交通安全设施较缺乏，国道交通安全设施质量的维护也存在问题。因此，开发经济、有效的交通安全设施，维护国、省道交通安全极为重要。可行的措施包括规范的交通标志标线设置、经济安全的交通安全护栏、经济有效的限速措施、安全的路侧安全净区等。3）面向公路客运班车的交通管制措施。基本路段可行的交通管理措施包括合理的限速标准和管理措施、弯道处防止越线超车措施、城市道路的公交专用道等。交叉口处可行的交通管理措施包括规范且清晰的交通标志标线、左／右转专用车道的布设、路口进口道拓宽设计、路口行人非机动车过街保护、合理的交叉口管制措施（减速慢行／主路优先／信号控制等）。（2）针对公路客运班车，实施交通安全管理信息化和智能化。充分利用信息化、智能化技术提升公路客运车辆运行安全性，是未来交通管理的重点方向之一。2013年1月1日起，湖南省作为全国示范省份将在所有大客车上安装北斗兼容车载终端，这无疑将为客运车辆的运行状态实时监控提供良好契机。通过北斗车载终端可以实时采集车辆位置、运行状态（速度、加速度、偏离车道状态等）等数据，通过道路运输监管与服务平台对接，判断车辆安全性，进而对车辆提供诱导、安全警示等服务。另一方面，智能交通技术将为公路客运车辆安全提供保障，目前研发的技术包括交叉口避碰系统、车道保持系统、紧急救援系统等。（3）改进客车安全性设计，加强维修、保养力度。良好的被动安全设计可以防止乘客／驾驶员遭遇车内部件“二次碰撞”，主要措施包括保证车身及座椅结构强度，安全带的设计满足拉伸强度要求，客车车窗玻璃、安全锤、灭火设施有效防护，乘客安全逃生设施提取方便、操作简单。另一方面，严格的客运车辆安全检查和维修保养也是提高客车安全性的重要措施。定期检查车辆主要部件并形成检查记录，杜绝问题车辆上路，从源头降低隐患概率；严格的维修保养可以确保车辆重要部件（如轮胎、刹车系统等）、动力系统的功效，提高其安全性。（4）制定公路客运企业安全考核制度。行业管理部门严格执行运营车辆驾驶员从业资格认定，制定公路客运企业安全运营检查、记录和考核制度，定期通报安全运行状况较差的企业名单并提出整改要求。企业严格执行驾驶员聘用条件，对其从业资格和安全行驶记录实时审查；定期组织驾驶员参加交通安全法规、交通事故案例警示教育、恶劣天气和复杂道路驾驶常识、紧急避险、应急救援处置等专业教育，提高驾驶员的专业技能、安全意识和职业道德素养。此外，加强社会各界对客运企业和驾驶员的监督力度，利用报纸、电视媒体、网络及社区活动等媒介开展交通安全宣传，向公众及时公布交通事故数据，提高交通参与者对交通安全问题和自身义务性的认同感。
结论
道路交通安全概论篇7
关键词：交通需求；风险因素；安全措施
分析行人和自行车驾驶员的交通需求，采取相应的安全措施，改善他们的交通环境，保障他们的交通安全，是道路交通安全工作非常重要的一项任务。
1行人和非机动车的交通需求
1.1交通需求呈增长趋势
出行方式中，虽然行人和自行车所占比重有所下降，但仍占相当大的比例。
行人和非机动车的实际交通活动及将来对交通活动的需求，以及阻止他们实现交通活动的相关因素，是政策制定者在制定切实可行的交通计划所必需考虑的重要因素。
1.2阻止交通需求增长的因素
随着经济建设的加快，人们生活质量的不断提高，人们对出行的要求也不断增加。但有些因素也阻止了人们的交通需求。主要有如下几个方面：
(1)道路交通事故发生率居高不下。国外的研究表明，越来越多的行人怕发生交通事故而减少了交通出行。在我国，家长担心小孩发生交通事故而减少了小孩单独参与交通活动的机会，这就是为什么一到小学放学，学校门口聚集成群家长的原因。
(2)人口的老龄化。我国目前有60岁以上的老人1.2亿。老年人的出行由于年龄的原因受到一定限制，再加上没有为他们提供足够安全和方便的交通设施，使他们的交通活动限制在很小的范围内。而残疾人这一特殊群体的交通需求，由于自身原因和客观原因更是难以保证。
(3)道路环境。我国许多城市道路越修越宽，自行车道却不断地被侵占。道路修宽的同时，机动车的车速也随之提高，行人穿过马路时的风险也越来越大，特别是老年人、儿童和残疾人过马路时的风险和难度更是加大。行人天桥和地下通道的修建更是为了保证机动车的畅通，虽然减少了行人、非机动车与机动车的冲突，但加大了行人和非机动车驾驶员过马路的难度。而这些群体在交通活动中活动难度的加大，必然限制他们参与交通活动的范围。
2影响行人、非机动车安全的风险因素
2.1机动车速
国外的研究表明，机动车以50km/h的速度行驶时，发生行人死亡交通事故的概率是机动车以30km/h行驶发生行人死亡事故概率的8倍。而机动车以30km/h的速度行驶发生行人死亡事故的概率非常小。统计资料显示，我国2003年因超速行驶导致12107人死于道路交通事故，占全年死亡人数的11.6%。因此机动车的行驶速度是行人和非机动车驾驶员出行安全的主要风险因素。
2.2缺少相互联系
机动车驾驶员与行人和非机动车驾驶员之间缺少联系也是引发事故的风险因素之一。在城市，不同的交通参与者参与交通活动的前提是他们能正确认识各自的交通地位，并在活动中有足够的时间采取适合他们地位的正确行为。因此交通设施的过于复杂、视线不清等因素会影响交通参与者的交通安全。而路边停车和路边障碍被认为是造成行人，特别是小孩和残疾人交通事故的主要因素。
2.3对交通安全期望值不同
不同道路交通参与者之间对交通安全的不同期望值也是造成行人和非机动车驾驶员交通事故的风险因素。例如，按法律规定行人在通过斑马线时有优先通行权，机动车应停车等行人通过后在安全的情况下再通过。但有的驾驶员并不认可这一法律规定。这样的机动车驾驶员如果碰到优先意识很强的行人通过斑马线时就可能发生交通事故。行人想着有优先通行权，机动车会停车让行，而机动车驾驶员指望行人会让他先行，不同的期望值很容易造成交通冲突。
3安全措施及对策
3.1政策上平等对待所有交通活动参与者，为行人和非机动车提供安全的交通环境
交通是由于人类活动的需要而产生和发展的，它应当更好地为人类服务，而不能因为它的发展而限制人类的活动。每一个人在交通活动中都是行人。因此交通政策的制定、道路的建设及交通设施的安排应从每一个人开始考虑，而不是从大众开始。瑞典之所以交通安全搞得好，就是因为在交通安全的各个环节坚持了这个理念。在制定交通政策、设计道路之前都要听取不同的交通参与者的意见，特别是行人和自行车驾驶员的意见。并对老年人、儿童和残疾人的交通需求给予特别关注。只有当交通参与者对制定的交通政策、设计的道路和交通设施有了认同，他们在交通活动中的权益得到保证，他们才能在交通活动中更好地规范自己的行为，交通安全才有保障。
3.2重视道路交通安全宣传教育，提高行人和非机车驾驶员的安全意识
交通安全宣传教育是搞好交通安全的根本。我国历来重视交通安全宣传，经常开展的交通安全宣传活动，对普及交通安全常识，提高人们的交通安全意识起到了一定的作用。但对交通安全教育重视不够，特别是对不同交通参与群体的、有针对性的交通安全教育更是做得不好。交通活动是一门实践性很强的活动，仅有一些理论知识是不够的，应注重对实际技能的培养。比如对在校学生，应注重在怎样应对交通紧急情况、怎样在复杂的交通环境中更好地保护自己等方面做一些实际技能方面的培训。
3.3采用交通工程措施,为行人和非机动车提供安全畅通的道路空间
行人和非机动车驾驶员在交通活动中理应对他们各自的交通行为负责，但他们保护自己的能力实在有限。因此在交通活动中，除了要提高行人和非机动车驾驶员的交通安全意识外，还应采用工程措施，如四通八达的人行道和非机动车道路网、合理的交通设施布局、平整的路面、清晰的交通标识、供老年人和残疾人使用的专门的交通设施等等，确保行人和非机动车驾驶员的交通安全。同时应注意各种不同的道路交通使用者之间的联系，在交通活动中使他们清楚地知道对方的交通意图，尽量减少行人和非机动车驾驶员在交通活动中发生交通事故的风险。
道路交通安全概论篇8
关键词：道路安全；雾、冰雪天气；事故原因；处理措施
1引言
道路安全性在很大程度上影响着各行各业的发展。它作为交通运输过程的载体，道路安全保障设施是必须满足要求的。近几年来，在特殊天气下的道路事故率尤为突出，所以我国必须对特殊天气下的道路安全进行一系列的保障措施的建立。目前特殊道路环境主要包括冰雪、大雾等特殊天气状况和泥石流、滑坡等特殊地质状况。随着全球极端天气的频繁出现，特殊天气的处理措施是亟待解决的一个问题。
近几年来，随着我国对道路安全的重视和国内外对道路安全的研究发现：在不良气候下，交通是事故率居高不下。所以对特殊天气下的道路安全的研究迫在眉睫。本文主要研究两种情况：大雾天气和冰雪天气。雾是影响交通安全的主要因素，雾天发生交通事故的几率最高，其次是雨、雪天。
2特殊天气总成事故成因分析
在恶劣天气情况下，如雨、雾、冰、雪、强风等，交通事故发生率明显变大。约有1/4的事故为恶劣天气引发的，一旦事故发生可能发生追尾等一些列事故，对我国的经济造成很大的影响。雾天、雨天、夜晚的能见度偏低，驾驶人视距不良，冰雪天气下，路面摩擦阻力系数变小，这些因素都导致了特殊天气下事故发生率居高不下。
2.1冰雪天气下事故成因
冰雪天气下交通事故的主要原因是：汽车摩擦系数的减小和冰雪天气对驾驶员视线影响。
据统，随着摩擦系数的与事故发生率呈反比例关系。随着附着系数的降低，发生事故的概率上升。因为路面的冰与轮胎接粗，使汽车的摩擦系数减小，从而摩擦力减小，汽车刹车时的滑行距离比没有冰雪时更长，所以遇到紧急情况时车辆容易发生追尾事故。
2.2在有雾的天气下造成事故成因分析
①雾天通常发生在夜间和清晨，此时气温低、湿度大，空气中的水分子凝成小液滴，使路面上凝结薄薄的水层。水层中含有尘土、油污等粘度高的杂物，起作用，使路面摩擦系数下降，出现车辆打滑、制动跑偏、制动距离延长等现象，很多违规车辆发现前方情况异常后，不能有效制动，从而引发交通事故。
②由于雾气中含有大量漂浮与空气中的液滴，使光线散射，并吸收光线，使驾驶员看不清前方和周围情况，缺乏对前方路面信息的有效判断，其控制能力必然下降，从而容易引发交通事故。
3特殊天气条件下公路行车安全对策
3.1限制车速和安全警示设置
图5雷达测速仪
（1）在线形较好的线路段，驾驶人处于较放松的状态，其对真实的行车速度很容易形成误判，因此一旦前方发生紧急情况，车辆已处于不完全可控状态，从而引发交通事故。此时设置车速反馈标志，提示驾驶员当前的真实行车速度，以便驾驶员采取合理的措施，预防由于车辆行驶过快而引起的交通事故（见图5）。
3.2加强特殊天气下的道路维护
道路维护人员通过获取道路监视信息以及天气预测信息等，对冰雪天气的危害度进行评价。这些信息帮助管理者制定关于人员安排、道路处理策略等资源配置的决定。表7列出了道路维护管理常采用的一些控制和处理策略及其对道路安全产生的效果。这些策略通可以提高道路的机动性；降低道路维护费用，高道路管理的运行效率。
表6维护道路采取的措施
5总结
本文探讨了我国的特殊天气下造成安全事故的原因，在这里重点讲了雾天和冰雪天气下的情况，并且对特殊天气下管理措施进行了探讨，得到了以下几条结论。
①交通事故主要发生在雾天和冰雪天气。摩擦系数降低是造成冰雪天气下交通事故发生率居高不下的主要原因；而视距变短、视野变窄是雾天发生交通事故的主要原因。
②在特殊天气下，我国道路交通安全管理还主要局限在车速管理、冰雪路面撒溶雪剂、人工清冰雪等较初级的阶段。且各个管理部门缺乏有效的协作机制，紧急救援效率低，重、特大交通事故频频发生。
③为确保我国道路安全，建议有必要从规范道路交通安全管理体系和交通安全管理信息化两个层面对现有的道路交通安全管理结构进行调整。建立一个信息共享的道路交通安全管理平台。
参考文献
[1]abdel-atym，DilmoreJ，Dhindsaa.evaluationofvariablespeedlimitsforreal-timefreewaysafetyimprovement[J].accidentanalysis&prevention，2006，38（2）：335-345.
[2]唐敏文.高速公路速度限制标准与方法研究[D].长沙：湖南大学，2008.
道路交通安全概论篇9
关键词:城市轨道交通;通过能力;晚点;缓冲时间
引言
城市轨道线路通过能力的固定型计算方法,对于追踪运行时间一般只考虑区间运行时间、制动时间、停站时间和列车加速出站的时间,往往忽略了由于车辆、信号、牵引、运营、线路等各种情况变化而造成的列车延误对通过能力的影响。这样得到的通过能力只有在“严格”按图运行,设备无故障,工作不中断等条件下才是正确的。但事实上列车延误、设备故障在所难免。因此,用定型方法计算的通过能力一般偏大,在高峰期间用它来指导工作必将导致列车晚点增多、运输秩序混乱、运输质量下降。平均最小列车间隔时间计算法属于动态的不确定型计算方法,它是在分析研究当前实际列车运行状态的基础上,依据列车进入晚点概率、时间和平均最小间隔时间的取值等因素,按给定反映列车运行工作质量要求水平的允许列车后效晚点时间总值等条件来计算通过能力的方法。
1线路通过能力的基本计算
城市轨道交通采用自动闭塞,列车追踪运行。考虑到车站一般不设置配线,列车在正线上办理客运作业,列车停站时间是影响轨道通过能力的重要因素之一。在计算轨道固定技术设备的通过能力时,没有必要再去分别计算区间通过能力和车站通过能力,而应该把车站和区间看作一个整体予以综合分析,来计算其线路通过能力。
线路通过能力计算公式可表示为:
城市轨道交通追踪列车间隔时间的确定,应考虑列车停站时间,行车组织方法等的影响。在理论上它取决于同方向列车间隔的距离、列车的运行速度及信号、联锁闭塞设备的类型。
2追踪列车间隔时间的组成
解决追踪列车间隔时间的计算问题是计算城市轨道线路通过能力的关键。列车晚点对“按图运行”会造成一定程度的影响。由于追踪列车时间间隔概念上没有给两追踪列车留出间隙,以作为恢复晚点延误的空当,使系统不能适应列车晚点的变化。在确定追踪列车间隔时间时考虑由平均最小列车间隔时间和平均必要缓冲时间组成,使得可以机动地调整运行图,避免由于列车延误而导致行车混乱。
2.1平均最小的列车间隔时间
列车最小间隔时间是保证车站能完成必要的接发列车作业和确保列车在区间内安全运行的时间,是按追踪运行列车先后经过车站必须保持的最小空间间隔而得到的。
由于列车是以排队方式进站停车办理作业,是把车站和区间作为一个整体进行研究,计算最小列车间隔时间的最小空间间隔应在当前行列车出清了闭塞分区,在确保行车安全的条件下,续行列车以列车运行图规定的速度恰好位于某一通过信号机或闭塞分区分界点的前方。如图1所示,续行列车从初始位置至前行列车所处位置,须经历进站运行、制动停车、停站作业和加速出站四项作为过程。
i=t运+t制+t站+t加………………(2)
式中:t运———列车从经过某一通过信号机或闭塞分区分界点时起至开始制动时止的运行时间
t制———列车从开始制动时起至在站内停车时止的制动时间
t站———列车运行图规定的列车停车时间
t加———列车从车站起动加速时起至出清车站闭塞分区时止的时间
平均最小列车间隔时间是指运行列车组最小列车间隔时间的平均值。设根据列车运行图查定的类别运行列车组数为nij,而相应的最小列车间隔时间为iij,则全部列车占用区间的总时间应为平均最小列车间隔时间i-应为:
式中i———运行列车组第一列车的列车种类组序号
j———运行列车组第二列车的列车种类组序号
m———列车种类组数
n———区段运行列车组总数
2.2平均必要的缓冲时间
在具体施画列车运行图时,由于受到通过能力等条件的影响,列车运行图实际安排的列车间隔时间往往大于最小列车间隔时间。把列车运行图规定的列车间隔时间与最小列车间隔时间之差定义为列车运行图缓冲时间。在允许产生一定数量列车后效晚点时间条件下,列车运行图应具有的平均缓冲时间,称为必要运行图缓冲时间。
按照城市轨道交通运行列车组的组成原则和城市轨道交通运行列车组密集排列、运行速度基本一致的情况,在列车运行调度工作中运行列车组按相同等级处理。假定该区段调查期间出现列车进入晚点的列车数为nt,晚点时间总值为t,据此参数g(列车进入晚点的概率)应为:
g=nt/n……………………(4)
每一运行列车的平均进入晚点时间t-表示为:
t=t/n……………………(5)
在给定列车后效晚点时间总值的情况下,每一具体区间的缓冲时间应为:
式中:t-——运行列车平均进入晚点时间(秒)
i-——运行列车组平均最小列车间隔时间(秒)
tr-——平均列车运行图缓冲时间(秒)
m——列车晚点概率密度函数参数
3高峰期线路通过能力的计算
城市轨道交通高峰期线路通过能力的计算公式可表示为:
n=3600/(i+trerf)(列/时)…………(7)
式中,对列车的追踪运行间隔时间作了补充,加入了平均必要运行图缓冲时间,为晚点延误提供恢复余地。由于较小的时间间隔就意味着较大的运输量,如果系统没有运营裕量,延误就会持续到高峰期结束。这种计算方式充分考虑了由于旅客上、下车,列车线路本身等原因造成的延误而留有裕量,可以有效缓解未能“按图运行”造成的列车行车无序状态,使得以快捷、高效的方式使轨道线路恢复正常行车。通过对现有城市轨道交通运行图和列车晚点时间的统计、分析和计算,确定在比较繁忙车站运营裕量一般为15s左右。
4结论
城市轨道交通通过能力平均最小列车间隔时间计算法是以概率论和排队论为理论基础,以保证实现一定列车运行工作质量要求为决策依据所建立的方法。它的计算结果表现为在一定主、客观条件下可实现的通过能力。这种计算方法充分考虑到了列车晚点带来的影响,引入了列车运行图缓冲时间的概念,使运行图成为具有一定调整余地和应变能力的柔性运行图,在实际工作中更具可行性。
参考文献:
[1]胡思继.铁路行车组织.北京:中国铁道出版社,1998.
[2]季令,张国宝.城市轨道交通运营组织.北京:中国铁道出版社,1998.
道路交通安全概论篇10
关键词:城市轨道交通;通过能力;晚点;缓冲时间
引言
城市轨道线路通过能力的固定型计算方法，对于追踪运行时间一般只考虑区间运行时间、制动时间、停站时间和列车加速出站的时间，往往忽略了由于车辆、信号、牵引、运营、线路等各种情况变化而造成的列车延误对通过能力的影响。这样得到的通过能力只有在“严格”按图运行，设备无故障，工作不中断等条件下才是正确的。但事实上列车延误、设备故障在所难免。因此，用定型方法计算的通过能力一般偏大，在高峰期间用它来指导工作必将导致列车晚点增多、运输秩序混乱、运输质量下降。平均最小列车间隔时间计算法属于动态的不确定型计算方法，它是在分析研究当前实际列车运行状态的基础上，依据列车进入晚点概率、时间和平均最小间隔时间的取值等因素，按给定反映列车运行工作质量要求水平的允许列车后效晚点时间总值等条件来计算通过能力的方法。
1线路通过能力的基本计算
城市轨道交通采用自动闭塞，列车追踪运行。考虑到车站一般不设置配线，列车在正线上办理客运作业，列车停站时间是影响轨道通过能力的重要因素之一。在计算轨道固定技术设备的通过能力时，没有必要再去分别计算区间通过能力和车站通过能力，而应该把车站和区间看作一个整体予以综合分析，来计算其线路通过能力。
线路通过能力计算公式可表示为:
城市轨道交通追踪列车间隔时间的确定，应考虑列车停站时间，行车组织方法等的影响。在理论上它取决于同方向列车间隔的距离、列车的运行速度及信号、联锁闭塞设备的类型。
2追踪列车间隔时间的组成
解决追踪列车间隔时间的计算问题是计算城市轨道线路通过能力的关键。列车晚点对“按图运行”会造成一定程度的影响。由于追踪列车时间间隔概念上没有给两追踪列车留出间隙，以作为恢复晚点延误的空当，使系统不能适应列车晚点的变化。在确定追踪列车间隔时间时考虑由平均最小列车间隔时间和平均必要缓冲时间组成，使得可以机动地调整运行图，避免由于列车延误而导致行车混乱。
2.1平均最小的列车间隔时间
列车最小间隔时间是保证车站能完成必要的接发列车作业和确保列车在区间内安全运行的时间，是按追踪运行列车先后经过车站必须保持的最小空间间隔而得到的。
由于列车是以排队方式进站停车办理作业，是把车站和区间作为一个整体进行研究，计算最小列车间隔时间的最小空间间隔应在当前行列车出清了闭塞分区，在确保行车安全的条件下，续行列车以列车运行图规定的速度恰好位于某一通过信号机或闭塞分区分界点的前方。如图1所示，续行列车从初始位置至前行列车所处位置，须经历进站运行、制动停车、停站作业和加速出站四项作为过程。
i=t运+t制+t站+t加………………(2)
式中:t运———列车从经过某一通过信号机或闭塞分区分界点时起至开始制动时止的运行时间
t制———列车从开始制动时起至在站内停车时止的制动时间
t站———列车运行图规定的列车停车时间
t加———列车从车站起动加速时起至出清车站闭塞分区时止的时间
平均最小列车间隔时间是指运行列车组最小列车间隔时间的平均值。设根据列车运行图查定的类别运行列车组数为nij，而相应的最小列车间隔时间为iij，则全部列车占用区间的总时间应为平均最小列车间隔时间i-应为:
式中i———运行列车组第一列车的列车种类组序号
j———运行列车组第二列车的列车种类组序号
m———列车种类组数
n———区段运行列车组总数
2.2平均必要的缓冲时间
在具体施画列车运行图时，由于受到通过能力等条件的影响，列车运行图实际安排的列车间隔时间往往大于最小列车间隔时间。把列车运行图规定的列车间隔时间与最小列车间隔时间之差定义为列车运行图缓冲时间。在允许产生一定数量列车后效晚点时间条件下，列车运行图应具有的平均缓冲时间，称为必要运行图缓冲时间。
按照城市轨道交通运行列车组的组成原则和城市轨道交通运行列车组密集排列、运行速度基本一致的情况，在列车运行调度工作中运行列车组按相同等级处理。假定该区段调查期间出现列车进入晚点的列车数为nt，晚点时间总值为t，据此参数g(列车进入晚点的概率)应为:
g=nt/n……………………(4)
每一运行列车的平均进入晚点时间t-表示为:
t=t/n……………………(5)
在给定列车后效晚点时间总值的情况下，每一具体区间的缓冲时间应为:
式中:t-——运行列车平均进入晚点时间(秒)
i-——运行列车组平均最小列车间隔时间(秒)
tr-——平均列车运行图缓冲时间(秒)
m——列车晚点概率密度函数参数
3高峰期线路通过能力的计算
城市轨道交通高峰期线路通过能力的计算公式可表示为:
n=3600/(i+trerf)(列/时)…………(7)
式中，对列车的追踪运行间隔时间作了补充，加入了平均必要运行图缓冲时间，为晚点延误提供恢复余地。由于较小的时间间隔就意味着较大的运输量，如果系统没有运营裕量，延误就会持续到高峰期结束。这种计算方式充分考虑了由于旅客上、下车，列车线路本身等原因造成的延误而留有裕量，可以有效缓解未能“按图运行”造成的列车行车无序状态，使得以快捷、高效的方式使轨道线路恢复正常行车。通过对现有城市轨道交通运行图和列车晚点时间的统计、分析和计算，确定在比较繁忙车站运营裕量一般为15s左右。
4结论
城市轨道交通通过能力平均最小列车间隔时间计算法是以概率论和排队论为理论基础，以保证实现一定列车运行工作质量要求为决策依据所建立的方法。它的计算结果表现为在一定主、客观条件下可实现的通过能力。这种计算方法充分考虑到了列车晚点带来的影响，引入了列车运行图缓冲时间的概念，使运行图成为具有一定调整余地和应变能力的柔性运行图，在实际工作中更具可行性。
参考文献
[1]胡思继.铁路行车组织.北京:中国铁道出版社，1998.
[2]季令，张国宝.城市轨道交通运营组织.北京:中国铁道出版社，1998.