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在由假日交通造成的混合交通条件下对速度分布变化性的认识摘要理解假日交通引起的速度模式变化性和州际高速公路系统拥塞特征是有益的，因为可以制备改善安全和缓解拥塞的相应的对策，司机可以避免交通拥挤和改变他们的假期旅行计划。在2006年感恩节期间，使用由期望最大化（EM）算法评价的高斯混合速度分布，这项研究评估了交通拥挤模式。该数学方法表明了假日期间（甚至非假日期间）提高高速公路运营绩效评价方案的潜力。这项研究表明，使用EM算法的高斯混合模型可以用来正确的描述在确定的洲际道路系统上拥塞的严重程度和变化性的特征。然而，这项研究也指出了混合模型的基本的限制和对混合部分的统计显著性检验应该详细了解并且需要进一步研究。此外，由于本研究仅用一个I-95北行的州际高速公路系统来调查速度分布的变化规律，其他两个方向的高速公路系统需要进行评估，以便可以获得在节假日交通更为广泛和自信的分析。关键词：速度分布；高斯混合模型；EM算法；节假日交通；拥堵；双峰分布引言许多工程和研究工作已经实施来评价在州际公路系统的交通拥堵模式，因为对于有效的拥塞缓解计划理解交通模式是重要的。然而，在特殊的节日交通，很少有调查研究为假日交通管理计划去建立适当的工程措施（刘，夏尔马，2006a；刘等人，2008）。基于交通局的统计，在美国的各种法定假日中，感恩节和圣诞节或新年期间是2001年度最繁忙的长途旅行的时期（BTS，2003）。该报告表明，在6天的感恩节期间和圣诞或新年假期期间长途旅行的数量分别增加了54%和23%（BTS，2003）。因为90%的长途假日旅游是由个人开车访问主要的家人和朋友造成的（BTS，2003），在假期期间大多数高速公路系统最容易造成交通拥堵和较长的延迟时间。Wright等人（1997）表示假期有助于交通变化性的大部分（与非假日期间比较起来不同的交通拥堵模式），刘和Sharma（2006a）也提到，在交通量真正的变化和由于假期事故速度的认识对国家交通运输机构建立有效的拥塞缓解策略是很重要的。本研究评估了由假日交通引起的交通拥堵模式的变化并且讨论了在假期期间（假期前，假期中，假期后）每一天的交通模式是怎样变化的。据预计，这项研究的结果将帮助交通工程师和项目经理实施适当的和拥塞相关的对策来缓解在繁忙的假日期间在一个主要路段的严重拥堵。司机也能避免拥塞和基于假日交通信息来改变他们的假期旅行计划。速度分布 只有数量有限的研究讨论了假日交通（刘和Sharma，2006a，b；刘和Sharma，2008a，b；刘等人，2008；Cools等人，2007）并且在这些关于假日交通的研究中大多数可获得文献研主要专注于估计或预测交通量（或者计数）。只有一个由刘和Sharma（2008年）执行的研究检测了在假日期间加拿大主要高速公路交通量模式的变化，并发现正如预期的一样：在假日期间的交通量明显高于那些在非节假日是的交通量。这些量的变化也可能存在于假期后的几天（刘和Sharma，2008年）。然而，这项研究（刘和Sharma，2008b）可能是有限制的，为了正确地代表在假日期间因交通流量特性在洲际公路系统中一种严重的交通拥堵。众所周知，一定的交通量值可以代表两个不同层次的交通条件，拥挤和自由流动状态（HCM，2000）。虽然由公路通行能力手册（HCM）为多车道不间断的高速公路系统定义的密度是有效性的标准的衡量（MOE），由HCM定义的基于密度的服务级别可能代表仅基于系统的高速公路系统的操作条件，这可能不会直接反映用户的满意度。Drew等.（1967）曾声明：“动机用速度的形式和速度变化的幅度和频率是一种从个别的驾驶员点测试服务水平的重要方法。” Hostovsky等人(2004）和Washburn等人（2004）发现：以一个恒定的速度行驶的能力和可控制的能力对司机是重要的测量措施。代替交通量和基于密度拥塞的测量措施，速度本身可能揭示了给定的州际高速公路交通系统的特点和条件。速度可以是高速公路性能评价的一个基本参数（Dey等人，2006），或者至少允许一个拥挤和非拥挤的交通条件的确定（Ko和Guensler，2005）。当车辆分开和交通条件是相同的时候，洲际高速公路上的速度数据可以由一个单峰概率分布来表征（Dey等人，2006）。然而，当交通成为混合条件（或混杂的）并拥塞，速度数据可能就不在遵循单峰分布。Dey等人（2006）提到当速度变量变大时，如在混合交通条件下，速度分布可能从单峰变化到双峰（甚至多峰）。Ko和Guensler（2005）也表明，速度分布可以被描述为两个不同的部分，拥挤和非拥挤的速度，取决于特定位置拥塞的定义。单峰（期望的）的速度分布和双峰的速度分布（意外的）之间的变化将预示特定的州际公路系统的交通变化模式。为了确定速度分布的形状，一个通用的直方图方法和