基于多源異構數(shù)據(jù)的高速公路交通安全評估方法
發(fā)布時間:2018-03-17 05:08
本文選題:高速公路 切入點:交通安全 出處:《哈爾濱工業(yè)大學》2013年博士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:高速公路網(wǎng)絡的迅速建設和發(fā)展推動了我國的經濟增長與社會發(fā)展,同時也消耗了大量的資源和能源,高速公路交通安全事故頻發(fā),嚴重影響人民生命財產安全,并對環(huán)境產生了巨大的影響。隨著構建和諧、健康、可持續(xù)發(fā)展社會進程的逐步加快,高速公路交通安全預測和評價已越來越受到管理者的重視和研究者的關注。 如何在多源異構交通安全數(shù)據(jù)的基礎上,通過數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)挖掘分析影響交通安全水平的關鍵因素,并制定合理、可靠的交通管理和控制策略,降低交通事故人員傷亡率和經濟損失,獲得最佳的交通運輸效益,已成為高速公路交通安全研究中迫切需要解決的實踐難題和理論研究的前沿性課題。本文的研究遵循區(qū)域高速公路網(wǎng)絡交通安全“多源異構數(shù)據(jù)融合、事故風險研判、安全等級綜合評估、交通安全性能評價、案例應用”的思路,開展基于多源異構數(shù)據(jù)的高速公路交通安全性能評估方法研究。 首先分析區(qū)域高速公路網(wǎng)絡交通安全多源異構數(shù)據(jù)的來源,包括事故數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)兩大類型;基于數(shù)據(jù)融合理論,,剖析了高速公路交通安全數(shù)據(jù)串聯(lián)、并聯(lián)和混合三種融合結構,給出了高速公路交通安全數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的功能結構,建立了關聯(lián)規(guī)則多維Apriori算法的流程,并給出了算法的描述,實現(xiàn)了高速公路事故多發(fā)點、路段和路網(wǎng)三個層次交通安全評估指標關聯(lián)要素的甄別。 其次結合支持向量機和決策樹構建了基于交通流參數(shù)的高速公路交通安全事件風險研判技術。為了分析交通事故發(fā)生與交通流狀況之間的關系,建立了基于支持向量機算法的高速公路交通事故風險研判模型,選擇考慮支持向量機分類器和變量之間關系的特征變量選擇方法,篩選出影響高速公路交通事故發(fā)生的顯著特征變量。本文所構建的支持向量機預測器是基于相應時間組的最優(yōu)特征變量以及核函數(shù)參數(shù),同時比較了變量選擇過程對事故風險預測結果的影響。 再次,在多源異構數(shù)據(jù)融合處理的基礎上,剖析了惡劣天氣、不良交通狀態(tài)等因素對事故成因的影響。綜合考慮駕駛人反應時間、能見度、路面摩擦系數(shù)、坡度、車速、車間距等因素,提出了高速公路行車安全性綜合評估模型,分析了自由流狀態(tài)下、跟車狀態(tài)下的行車安全性,并以算例驗證了所提出的模型。 然后,借鑒美國交通部采用的交通安全性能函數(shù)SPFs(Safety Perform-ance Functions)來描述和預測區(qū)域高速公路網(wǎng)絡交通安全,構建符合我國區(qū)域高速公路發(fā)展實際的交通安全性能函數(shù),給出了高速公路交通安全水平分析方法。提出了區(qū)域高速公路網(wǎng)絡交通安全性能評價指標體系,將事故多發(fā)點、高速公路和路網(wǎng)交通安全事故整合在一起,從“點-線-面”的層次將多源數(shù)據(jù)結合起來,采用模糊區(qū)間理論進行綜合評價。并以浙江省高速公路網(wǎng)絡為例進行了具體的模型應用及分析。 最后,以江蘇省高速公路網(wǎng)絡為案例,具體分析了江蘇省公路網(wǎng)交通安全態(tài)勢評估系統(tǒng)的應用情況。預測了江蘇省高速公路追尾事故風險,評估了江蘇省高速公路交通安全等級,評價了江蘇省高速公路網(wǎng)絡交通安全性能指標,結合評價結果提出了相應的交通安全改善建議。
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【學位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:U492.8
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2 王U
本文編號:1623281
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