【摘要】：隨著高速公路網(wǎng)的快速擴(kuò)建和完善,交通安全問題越來越突顯,特別是降雨天氣下的高速公路交通事故率較高。為保障雨天高速公路行車安全,減少交通事故帶來的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失,提出基于速度預(yù)測(cè)的雨天高速公路交通安全評(píng)估及預(yù)警管理方法,可對(duì)未來短時(shí)內(nèi)的行車風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)警,從而降低雨天行車風(fēng)險(xiǎn),為交通管理部門對(duì)雨天高速公路的安全管理提供新的思路和參考。首先,應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)雨天高速公路車輛速度特性、雨天交通事故分布特性進(jìn)行分析,并從“人、車、路”三個(gè)角度分析降雨對(duì)高速公路行車安全的影響。為速度預(yù)測(cè)模型的選擇、雨天安全評(píng)估指標(biāo)的選取和預(yù)警管理措施的制定提供參考和理論支撐。其次,基于長(zhǎng)短期記憶(Long Short-Term Memory,LSTM)和門控循環(huán)單元(Gated Recurrent Unit,GRU)網(wǎng)絡(luò)的原理和優(yōu)點(diǎn),創(chuàng)新提出 L-G(LSTM-GRU)深度學(xué)習(xí)組合預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)雨天高速公路短時(shí)速度預(yù)測(cè)。L-G模型能較好地適應(yīng)雨天速度變化的復(fù)雜性、不確定性、突變性等特點(diǎn),從而達(dá)到較高的預(yù)測(cè)精度和穩(wěn)定的預(yù)測(cè)效果。同時(shí),提出基于最大信息系數(shù)的特征選擇方法,選擇與速度相關(guān)性強(qiáng)的特征作為輸入變量,提高模型預(yù)測(cè)精度并減少過擬合。最后,建立雨天高速公路安全評(píng)估及預(yù)警管理體系。選取速度、天氣、道路條件等作為評(píng)價(jià)指標(biāo),構(gòu)建基于速度預(yù)測(cè)的雨天高速公路交通安全評(píng)估指標(biāo)體系,并應(yīng)用改進(jìn)的物元分析法對(duì)雨天高速公路未來短時(shí)內(nèi)的交通安全進(jìn)行評(píng)估。依據(jù)安全評(píng)估結(jié)果確定行車風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)并制定相應(yīng)的交通管控措施和預(yù)警管理策略。以京港澳高速公路湖北省金口至安山段為例,驗(yàn)證了提出的雨天高速公路安全評(píng)估及預(yù)警管理方法的合理性和可行性。圖31幅,表17個(gè),參考文獻(xiàn)85篇。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U492.8
【圖文】：

－Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ邋ｒａｗ邋ｄａｔａ逡逑（２）速度時(shí)間分布特性分析逡逑晴天和雨天高速公路速度時(shí)間變化規(guī)律如圖２－３所示。兩條曲線變化趨勢(shì)大致逡逑相同，表明無論是否降雨，速度隨時(shí)間變化規(guī)律一致。藍(lán)色曲線（晴天）始終位逡逑于紅色曲線（降雨）上方，說明降雨天氣下車速降低，總體上低于無降雨時(shí)的車逡逑

逑速。同時(shí)，高速公路車輛速度在不同時(shí)段表現(xiàn)出不同的特性，特別是白日和夜晚逡逑的速度差異性。如圖２－３所示，２０：００至次日６：００，平均速度有明顯降低，顯著低逡逑于白日。逡逑＋無降水一＿一有降７ｋ逡逑１００逡逑Ｉ９０逡逑＾邋７５逡逑７０逡逑１邐３邐５邐７邐９邐１１邋１３邋１５邋１７邋１９邋２１邋２３逡逑時(shí)間逡逑圖２－３晴夭和雨天高速公路速度時(shí)間變化曲線逡逑Ｆｉｇｖｉｒｅ

逑速。同時(shí)，高速公路車輛速度在不同時(shí)段表現(xiàn)出不同的特性，特別是白日和夜晚逡逑的速度差異性。如圖２－３所示，２０：００至次日６：００，平均速度有明顯降低，顯著低逡逑于白日。逡逑＋無降水一＿一有降７ｋ逡逑１００逡逑Ｉ９０逡逑＾邋７５逡逑７０逡逑１邐３邐５邐７邐９邐１１邋１３邋１５邋１７邋１９邋２１邋２３逡逑時(shí)間逡逑圖２－３晴夭和雨天高速公路速度時(shí)間變化曲線逡逑Ｆｉｇｖｉｒｅ

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李長(zhǎng)城;劉小明;榮建;;降雨條件下高速公路車輛行駛速度特性[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

2 沈國(guó)江;朱蕓;錢曉杰;胡越;;短時(shí)交通流組合模型預(yù)測(cè)[J];南京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

3 姚文靜;李磊;劉麗娟;;不利天氣條件下的高速公路交通安全評(píng)估[J];科技信息;2014年03期

4 孫棣華;李超;廖孝勇;;高速公路短時(shí)交通流量預(yù)測(cè)的改進(jìn)非參數(shù)回歸算法[J];公路交通科技;2013年11期

5 鄭建湖;林小惠;鄭禮席;張書虎;;基于馬爾可夫鏈模型的交通擁擠狀態(tài)預(yù)測(cè)[J];交通標(biāo)準(zhǔn)化;2012年22期

6 馮濤;李迅;丁德平;謝莊;;不同道面狀況下高速公路安全行車研究[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2012年04期

7 承向軍;劉軍;馬敏書;;基于分形理論的短時(shí)交通流預(yù)測(cè)算法[J];交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息;2010年04期

8 吳建軍;袁成松;周曾奎;吳震;;短時(shí)強(qiáng)降雨對(duì)能見度的影響[J];氣象科學(xué);2010年02期

9 郭敏;藍(lán)金輝;肖翔;盧海鋒;;基于混沌理論對(duì)北京二環(huán)路進(jìn)行短時(shí)交通流量預(yù)測(cè)的研究[J];交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息;2010年02期

10 張義;高建平;賈海燕;;降雨對(duì)高速公路行車安全的影響及對(duì)策[J];西部交通科技;2008年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 李長(zhǎng)城;不良天氣下的高速公路交通流特性及引導(dǎo)控制研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

2 趙利蘋;風(fēng)雨耦合作用下高速公路交通安全與控制策略研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

3 李蒙;基于物元分析的供應(yīng)鏈績(jī)效評(píng)價(jià)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年

4 王新穎;基于網(wǎng)格的短時(shí)交通狀態(tài)預(yù)測(cè)研究[D];吉林大學(xué);2010年

5 鄭柯;基于駕駛員心理生理反應(yīng)的高速公路線形研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 黃恩潭;霧天條件下高速公路交通流速度預(yù)測(cè)與安全性評(píng)價(jià)方法[D];北京交通大學(xué);2018年

2 陳倫;基于微波數(shù)據(jù)的連續(xù)交通流預(yù)測(cè)方法研究[D];北京交通大學(xué);2018年

3 高同進(jìn);基于速度預(yù)測(cè)的高速公路交通安全事前評(píng)估方法研究[D];北京交通大學(xué);2016年

4 潘逸凡;降雨天氣下高速公路交通安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及應(yīng)急管理能力研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2014年

5 肖卓;惡劣天氣影響下的高速公路車速管理策略研究[D];湖南大學(xué);2013年

6 黃冰娥;惡劣天氣下高速公路行車風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)警管理研究[D];上海交通大學(xué);2012年

7 黑桂芳;不良天氣條件下跨海大橋安全運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年

8 李富勇;高速公路交通安全設(shè)施系統(tǒng)評(píng)價(jià)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2751379