本文關(guān)鍵詞：基于交通流理論的高速公路安全預(yù)警系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

　　結(jié)論

　　本文基于對高速公路危險路段已識別的基礎(chǔ)上，展開交通安全預(yù)警系統(tǒng)的理論和工程實施技術(shù)的研究。本文構(gòu)建的交通安全預(yù)警系統(tǒng)屬于針對路段的微觀、實時、動態(tài)的交通安全預(yù)警系統(tǒng)，也是集信息采集、處理和發(fā)布為一體化的基于GIS的交通安全預(yù)警系統(tǒng)。論文的主要研究工作包括以下三部分：

　�。�1）預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建本文在參考國內(nèi)外大量文獻的基礎(chǔ)上，基于系統(tǒng)的功能設(shè)計，合理構(gòu)建了預(yù)警系統(tǒng)：信息采集子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)和信息發(fā)布子系統(tǒng)。

　�。�2）交通安全狀態(tài)評價方案的設(shè)計本部分是論文的重點研究內(nèi)容，分別通過構(gòu)建系統(tǒng)的交通安全評價指標體系和預(yù)警模型，設(shè)計了交通安全狀態(tài)評價方案。

　�。�3）實例驗證本文還對預(yù)警模型進行了初步的驗證，最終結(jié)果證明了預(yù)警模型是可行、有效的，具有實用價值。

　　參考文獻

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　　第1章緒論

　　1.1研究背景

　　隨著我國高速公路網(wǎng)的擴建和汽車保有量的增加，高速公路交通事故率居高不下，出行者的生命安全和財產(chǎn)安全受到嚴重威脅。根據(jù)公安部交通管理局統(tǒng)計表明，2011年全國共發(fā)生道路交通事故210812起，共造成62387人死亡，其中交通事故每死亡11人，就有1人死于高速公路，高速公路每百公里事故發(fā)生率是普通公路4倍多，每百公里死亡人數(shù)是普通公路的5倍。可知，我國高速公路交通安全形勢已十分嚴峻，已成為我國嚴重的社會問題，倘若我們不及時采取有效措施遏制交通事故的高發(fā)態(tài)勢，高速公路交通事故將會逐年惡化，最終嚴重制約我國高速公路的快速發(fā)展，危及人民的出行安全和財產(chǎn)安全，因此，針對高速公路，如何有效地預(yù)防和減少交通事故、提高交通安全狀況迫切需要解決的問題[1]。本文研究的高速公路危險路段交通安全預(yù)警系統(tǒng)，是在對交通相關(guān)數(shù)據(jù)分析和研究的基礎(chǔ)上，建立起的一種針對高速公路危險路段、全方位發(fā)揮作用的，動態(tài)實時、高效準確的綜合交通安全管理系統(tǒng)。預(yù)警系統(tǒng)通過對各種信息的采集、監(jiān)測及預(yù)警模型等，能對交通事故進行預(yù)警，從而達到減少交通事故發(fā)生次數(shù)和事故嚴重程度的目的[2]。由此可見，高速公路危險路段交通安全預(yù)警系統(tǒng)是預(yù)防交通事故，提高高速公路交通安全水平，增強高速公路交通管理部門對交通安全管理水平的有效手段，也是智能交通系統(tǒng)（ITS）的一個重要發(fā)展方向。因此高速公路交通安全預(yù)警系統(tǒng)作為智能交通系統(tǒng)的一個重要研究方向正好能解決這一難題。盡管目前我國在交通安全預(yù)警領(lǐng)域取得了一些研究成果，但是相關(guān)的技術(shù)成果、預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)及運營實踐還十分缺乏。因此，本文立足云南省的高速公路的交通安全實際情況，以昆石高速公路的危險路段為依托，研究一套建立完善的交通安全預(yù)警系統(tǒng)的方法，為高速公路交通管理部門建立預(yù)警系統(tǒng)提供技術(shù)支持，從而幫助高速公路交通管理部門對高速公路危險路段進行動態(tài)實時的交通安全預(yù)警、監(jiān)控和管理，預(yù)防和減少道路交通事故,提高交通安全水平，保障人們出行安全和財產(chǎn)安全，構(gòu)建一個和諧、安全、快捷的高速公路交通環(huán)境[3]。

　　1.2研究目的及意義

　　本文針對交通流的綜合交通安全狀況,旨在建立一套集信息采集、處理、信息發(fā)布等多種功能于一體，有效預(yù)防高速公路交通事故發(fā)生且符合實際狀況、經(jīng)濟可行的基于GIS的高速公路危險路段短期交通安全預(yù)警系統(tǒng)。高速公路危險路段交通安全預(yù)警系統(tǒng)的研究，不僅可以為高速公路管理部門對高速公路的交通管理提供理論支持，而且也給高速公路危險路段交通安全預(yù)警系統(tǒng)的建立提供技術(shù)指導。應(yīng)用該預(yù)警系統(tǒng)可以對高速公路危險路段的交通安全狀態(tài)進行準確地診斷，從而針對其安全水平和存在的安全隱患，及時采取有效的預(yù)防措施來遏制和減少交通事故的發(fā)生，降低交通事故的危害程度，提高高速公路的交通安全水平,因此建立集信息采集、評價和發(fā)布一體化的基于GIS的公路危險路段預(yù)警系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義和實際應(yīng)用價值[4]。

　　1.3.1國外研究情況

　　國外對道路交通安全預(yù)警研究開始于20世紀60年代，研究重點主要集中在交通事故自動檢測算法和預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)方面[5]。目前，美、英和日本等許多發(fā)達國家均已經(jīng)立起先進完善的道路交通預(yù)警系統(tǒng)[6]。美國在道路交通安全研究方面起步早，于1930年成立的美國交通工程師協(xié)會（ITE）是世界上第一個交通研究機構(gòu)，該協(xié)會的研究成果為保障美國道路交通暢通和安全、減少道路交通事故做出了巨大的貢獻[7]。在20世紀90年代中后期，美國為了加快改善道路交通安全態(tài)勢，開始在道路交通安全領(lǐng)域大幅增加科研方面的投入，陸續(xù)建立起各種先進完善的道路交通預(yù)警管理系統(tǒng),如緊急交通事件管理系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、道路霧區(qū)預(yù)警系統(tǒng)以及惡劣天氣預(yù)警系統(tǒng)等。歐洲各國在實施道路交通事故現(xiàn)場緊急救援方面做了大量工作，建立了先進完善的交通事故緊急救援系統(tǒng)，從而有效地減少了交通事故的發(fā)生和交通事故傷亡人數(shù)[8]。例如英國利茲大學交通研究所提出采用停車距離算法來實現(xiàn)碰撞預(yù)警的理論，并通過對報警時間與頻率、用戶認可度、可靠度、最小車頭時距和制動反應(yīng)時間等參數(shù)進行了仿真實驗分析與評價，證明了停車距離算法用于車輛碰撞預(yù)警系統(tǒng)的可行性。

　　第2章交通安全預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論

　　本文研究的高速公路交通安全預(yù)警系統(tǒng)，主要針對高速公路危險路段的正常交通運行情況，對路段的交通安全狀態(tài)進行判別，如判別危險路段在非交通事故、非擁堵狀態(tài)以及非交通管制條件下，其交通安全狀態(tài)及預(yù)警信息。

　　2.1基礎(chǔ)概念

　　危險路段是指高速公路上容易誘發(fā)交通事故的路段，如長下坡，急彎，隧道及事故多發(fā)路段等。相對于整個高速公路路網(wǎng)而言，危險路段的長度很小，因此本文在此視危險路段為一個點，該系統(tǒng)的目的就是告知危險路段上游的機動車駕駛員，前方多少米外存在危險路段，并提供相應(yīng)的預(yù)警信息和預(yù)警措施。高速公路危險路段交通安全預(yù)警系統(tǒng)是指首先通過信息采集設(shè)施獲取危險路段的相關(guān)預(yù)警數(shù)據(jù)，，然后依據(jù)交通安全評價指標體系和交通安全狀態(tài)評價模型，對危險路段的交通安全狀態(tài)進行分析判斷，最后針對交通危險狀態(tài)的致因進行預(yù)警信息的發(fā)布，從而確保駕駛員安全通過前方的危險路段[16]。

　　2.2交通安全預(yù)警系統(tǒng)的功能

　　高速公路交通安全預(yù)警系統(tǒng)的功能依據(jù)高速公路預(yù)警管理的功能并結(jié)合自身特點可以確定為以下基本功能：

　�。�1）監(jiān)測功能：主要通過自動信息采集系統(tǒng)、相關(guān)部門通報的信息、巡邏檢查和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫等，全程動態(tài)監(jiān)視危險路段（交通安全風險較大的事故多發(fā)路段、安全隱患路段），以及外部環(huán)境中的交通量、占有率和氣象條件等情況，對監(jiān)測到的狀態(tài)信息進行收集、分類、儲存、傳輸，建立信息檔案，然后按一定的時間間隔定期更新相關(guān)的狀態(tài)信息，確保監(jiān)測信息及時、準確、簡明。

　�。�2）識別功能：交通安全狀態(tài)識別是預(yù)警系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，通過運用交通安全預(yù)警模型對交通信息進行分析，判斷出高速公路交通安全狀態(tài)的安全評價值，然后與某種閥值進行比較確定警度，從而決定是否發(fā)出警報以及發(fā)出何種警報。同時，系統(tǒng)還可以找出安全風險最大、危害程度最嚴重的主要因素，從而為采用何種防范對策和措施來有效控制安全風險提供依據(jù)。

　　第3章交通安全預(yù)警信息采集子系統(tǒng)....11

　　3.1交通安全預(yù)警系統(tǒng)信息采集指標.........11

　　3.2預(yù)警信息采集的要求.......12

　　3.3預(yù)警信息的自動采集方法.....13

　　3.4預(yù)警信息采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu).........16

　　3.5預(yù)警信息檢測器的空間布設(shè)方案.........17

　　第4章交通安全預(yù)警信息處理子系統(tǒng)....22

　　4.1交通流數(shù)據(jù)的預(yù)處理.......22

　　4.2交通安全狀態(tài)評價.........29

　　4.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建.........37

　　第5章交通安全預(yù)警信息....50

　　5.1信息發(fā)布子系統(tǒng)的構(gòu)成.....50

　　5.2信息的發(fā)布.........5

　　5.2.1信息發(fā)布的內(nèi)容及順序......51

　　5.2.2信息的發(fā)布方式......51

　　5.3信息發(fā)布設(shè)施的布設(shè).......52

  本文關(guān)鍵詞：基于交通流理論的高速公路安全預(yù)警系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。