基于模拟冲突的城市畸形交叉口交通安全性评价外文翻译资料

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基于模拟冲突的城市畸形交叉口交通安全性评价

会议文件：2019年5月

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6位作者，包括:

Nayeem Islam

班加班杜谢赫·穆吉布·拉赫曼科技大学

1 出版物 0 引文

参见个人资料

Tahmida Hossain Shimu

德克萨斯Aamp;M大学

19 出版物 12 引文

参见个人资料

Md Omar Faruk

佛罗里达中部大学

4出版物 4 引文

参见个人资料

Md Hadiuzzaman

孟加拉工程技术大学

143 出版物280引文

参见个人资料

该出版物的一些作者也在从事这些相关项目:

LGED道路设计和路面标准评估咨询服务 查看专案

影响高速公路编织段通行能力的交通流参数研究 查看专案

本页面的所有内容均由Md Omar Faruk于2019年5月11日上传。

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基于模拟冲突的城市畸形交叉口交通安全性评价

Nayeem Islam

北约大学土木与环境工程系讲师，达卡-1230

电话:880-2-58951116，传真:880-2-588952047，电子邮件:

nayeem.civil@uttarauniversity.edu.BD

奥马尔·法鲁克博士

孟加拉工程技术大学(BUET)土木工程系研究生研究助理，达卡-1000

电话:88-02-55167100 Ext. 7225，传真:880-2-58613046，电子邮件:omar211faruk@gmail.com

Tahmida Hossain Shimu

土木工程系讲师

军事科学技术研究所（MIST），达卡-1000

电话:0088-02-8000296，传真:880-2-9011311；电子邮件:tahmida@ce.mist.ac.bd

Md Hadiuzzaman博士，通讯作者

孟加拉工程技术大学(BUET)土木工程系副教授，达卡-1000

电话:88-02-55167100 Ext. 7225，传真:880-2-58613046，电子邮件:

mhadiuzzaman@ce.buet.ac.bd

萨德·拉菲·穆萨比尔

孟加拉工程技术大学(BUET)土木工程系研究生研究助理，达卡-1000

电话:88-02-55167100 Ext. 7225，传真:880-2-58613046，电子邮件:

rafeemusabbir_buet@yahoo.com

Farzana Rahman博士

孟加拉国亚太大学土木工程系副教授，达卡-1215

电话:880-2-9634977，传真:880-2-58613046；Email:farzana-ce@uap-bd.edu

接受在第96届运输研究委员会年会上的演讲

华盛顿特区TRB第96届年会

2017年1月8-12日

字数:5315字 8*250(7表1图)=7315

摘要

本文从微观仿真模型出发，将交通冲突作为交通事故预测模型中的解释变量，研究交通冲突的可能性。这种交通流的特点是缺乏车道纪律和非机动车的存在。因此，我们也研究了非机动车交通对这些十字路口安全的影响。针对孟加拉国首都达卡市的交叉路口，开发了基于模拟冲突的碰撞预测模型。十字路口在适当校准的仿真平台VISSIM中模拟8小时高峰时段的交通，并在SSAM中分析每个小时的结果轨迹文件，以识别相应的模拟小时冲突。结果表明，小时模拟冲突与小时碰撞计数之间存在显著的统计关系，但是与基于流量的模型相比，基于模拟冲突的碰撞预测模型的拟合性较差。

1.引言

在交通系统的不同要素中，十字路口由于交通活动的性质而引起特殊的安全隐患。交通冲突技术是研究人员广泛采用的交叉口安全评价方法，根据Amundsen和Hyden的定义(1)，交通冲突是指“两个或两个以上的道路使用者在空间和时间上相互靠近，如果他们的行为保持不变，就有发生碰撞的危险”。假设如果道路使用者没有采取规避措施，冲突就会导致事故，因此冲突是事故情况的密切表现。由于冲突比事故发生得更频繁，因此更适合用于安全评估的统计模型中。通常使用近端安全指标的阈值来识别冲突，该阈值用数学方法表达了冲突的时间和空间邻近性特征。文献中引用最多的近端安全指标是:冲突时间(TTC)和侵入后时间(PET)。冲突时间可以定义为两辆车在保持当前速度和轨迹的情况下发生碰撞的时间。只有当两辆车发生碰撞时，TTC值才是有限的，并且这个值随着时间的推移而减小。PET定义为两辆车占用同一空间点或区域的时间差。

最近，从微观仿真模型中识别出的冲突已用于安全性分析。 但是，先前的研究是在交通流同质且具有车道约束的国家中进行的模拟冲突对安全性分析的潜力的调查。另一方面，许多亚洲国家/地区的城市交通流量不均，机动车和非机动车的混合行驶方式共享相同的道路空间。混合交通由人力车，自行车和机动三轮车等宽度较窄的车辆组成，它们能够插入宽阔车辆之间存在的横向和纵向间隙。由于共享同一车道的车辆的静态特性差异很大，所以车道约束在混合交通流中是不足的。微观仿真已被研究人员确定为研究和建模混合交通的有效工具。

当前的工作试图找出在仿真模型中识别的冲突与在混合交通流的交叉口中观察到的碰撞之间是否存在关系。为了实现这一目标，我们将模拟冲突与信号交叉口碰撞之间的相关性与碰撞和交通流等碰撞预测模型中更传统的解释变量之间的相关性进行了比较。本文的另一个目的是确定非机动车辆对这些交叉口安全状况的影响。

2.文献综述

鉴于碰撞事故的可用性和信息质量受到限制，因此将替代安全性测量（SSMs）用于安全性评估。典型的安全监控系统结合了交通冲突技术（TCTs）(张和普雷维多罗斯(2)；柯克和斯塔马迪斯(3))、轨迹(翁和孟(4)、翁等人(5))、减速率(6)和停止距离指数(7)。这些研究对车辆运动进行了估计，并检测了道路、人和交通因素相互作用导致的碰撞风险和可能性。然而，SSM方法涉及大样本量，并且容易受到运动观测的准确性的影响。此外，替代测量的频率应与碰撞频率相关，以支持基于SSM的安全评估，这样它就不会与事故记录有很大的偏差。为了克服所有相关的困难和昂贵的现场观察，开发了用于模拟冲突和安全性评估的模拟模型。联邦公路管理局(FHWA)开发了一个叫做代理安全评估模型(SSAM)的软件包，根据微观模拟来估计冲突。SSAM通过几种算法从微观仿真模型生成的车辆轨迹文件中识别冲突。SSAM的输出包括模拟冲突的数量、类型、严重性和位置。SSAM采用了五种替代安全措施来评估模拟冲突的严重程度，即冲突时间（TTC），侵占后时间（PET），减速率（DR），最大速度（MaxS）和速度差（DeltaS）。追尾，车道变更和交叉冲突是模型中考虑的三种不同类型的模拟冲突。当最小TTC和PET指标值超过预定义的阈值时，将冲突记录在软件中，并且根据车道和链接信息或两个会聚车辆之间的角度来区分与每个冲突相关的冲突类型。这些已确定的替代安全措施为道路安全的积极评估提供了必要的信息（8）。

有几位研究人员对SSAM在微观模拟中预测碰撞的可行性进行了评估。Huang等(9)提出了线性回归模型，对模拟和观测到的场冲突进行比较，评价了SSAM和VISSIM联合受力的准确性。该研究发现，SSAM能够提供平均百分比误差(MAPE)值为16%的可接受的结果。然而，车道变换和交叉冲突的结果仅是中等可接受的，平均百分比误差(MAPE)值较高，分别为79%和24%。Saleem等人(10)和Caliendo和Guida(11)研究了模拟冲突作为碰撞预测模型中关键变量的可能性。Caliendo和Guida（11）试图通过比较AIMSUN交通仿真软件和SSAM估计的交通事故和交通冲突，证明微观交通仿真模型在评估城市无信号交叉口替代安全方面的潜力。在这种情况下，利用5年碰撞数据、模拟运行中估计的冲突数量和主要/次要道路上的高峰小时交通量，开发了三种不同的回归模型，如下：（1）基于交通量的模型，（2）基于交通冲突的模型，以及（3）基于交通量和冲突的模型。结果表明，基于交通冲突的模型在拟合优度检验（0.967R值，冲突变量p值小于0.05）方面优于基于交通量的模型。Saleem等人（10） 通过SSAM分析，比较了两种不同仿真模型对4相位信号交叉口碰撞预测模型中模拟冲突的解释力。由此产生的碰撞预测模型都将模拟冲突作为有统计学意义的解释变量，两个模型中变量的系数估计非常相似(分别为0.3461和0.3892)。然而，VISSIM模拟的基于冲突的交通事故预测模型对于预测交通量相对较低和较高的交叉口的交通事故解释力较差。

先前的大部分研究都是在交通流量均一且保持良好车道纪律的城市进行的。因此，本研究可为道路安全研究者提供一个指引，让他们了解以微观模拟为基础的交通冲突技术在评估无车道规则的混合交通流安全方面的可行性。

3.数据收集

为了本研究的目的，达卡市的6个主要十字路口被纳入作为案例研究。达卡有一个由大量非常规机动车辆组成的混合交通流。三轮车是交通流中非机动车辆的普遍形式。车道标志和其他道路设施通常出现在主要道路上。在交通流中遵守车道规则的许多城市，在十字路口或靠近十字路口的地方改变车道被认为是违法的。然而，在达卡的情况下，这并不被视为违法行为。尽管达卡的主要十字路口在高峰时段处理大量交通，并配备了信号过滤器，但司机对交通警察的手势而不是交通信号做出反应。其中一些交叉口在高峰时段处理大量非机动交通，而另一些交叉口在同一时段几乎没有非机动交通，这是因为在城市的一些主要道路上禁止人力车行驶。

上述六个十字路口的交通事故数据（见表1）是从事故研究所（ARI）收集的，该研究所负责维护达卡市主要十字路口的交通事故统计数据库，并根据过去10年在十字路口发生的交通事故数量公布十字路口的排名。从现场采集了6个信号交叉口的交通量和几何数据。交叉口的选择符合以下标准:(a)交叉口应被列为达卡市最容易发生事故的十大交叉口之一；(b)由于禁止人力车进入主要道路，三个交叉口的非机动交通流量应该很低；(c)三个交叉口应该有大量的非机动交通。这些标准使作者能够调查非机动交通对信号交叉口安全的影响。

在工作日和周末在十字路口观察交通量，研究发现，在一天中的特定时段，交通量会增加。具体来说，我们观察了两个4小时的时间间隔，一个在上午(上午8:00到下午12:00)，另一个在下午(下午4:00到晚上8:00)。研究人员通常认为高交通量是交通事故的原因之一。还可以看出，在缺乏车道规则的混合交通情况下，由于车辆的移动受到严重限制，较高的交通量会导致驾驶员做出更多容易发生事故的操作。本研究调查了上述一天中的高峰时段，因为在这些交通流高峰时段，安全受到的损害可能比任何其他时段都大得多。

表1 以高峰小时为单位的事故计数和以高峰小时交通量（VHP_e,1）表示的每个交叉口的相应总交通量

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