基于速度預測的高速公路交通安全事前評估方法研究
本文關鍵詞:基于速度預測的高速公路交通安全事前評估方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高速公路是交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分,隨著通車里程的快速增長,交通安全問題越來越突出。高速公路交通安全評估是保障高速公路運營安全的基礎,對于減少交通事故和提高運輸效率具有重要意義。本文在對高速公路交通事故分布特性和不同交通流狀態(tài)安全性進行分析的基礎上,提出了一種基于速度預測的高速公路交通安全事前評估方法,同時相較于傳統(tǒng)評估方法縮短評估周期,以期在交通事故發(fā)生前實現(xiàn)對短時內高速公路交通安全水平的事前評估,對行車風險動態(tài)預警,提前采取防范措施。首先,考慮到神經(jīng)網(wǎng)絡模型與模糊推理系統(tǒng)的優(yōu)缺點,論文提出將自適應網(wǎng)絡模糊推理系統(tǒng)(ANFIS)應用于高速公路行車速度短時預測,同時考慮到傳統(tǒng)速度預測方法只將前若干個時段的速度值作為單一預測因素的局限,論文結合對速度影響因素的顯著性分析,將交通量、能見度和降雨強度作為附加預測因素,并選取合適的模型參數(shù),構建了基于ANFIS的高速公路行車速度短時預測模型。其次,論文考慮了車速的離散性、連續(xù)性、協(xié)調性以及天氣條件,建立了基于速度預測的高速公路交通安全評估指標體系,應用層次分析法計算了評估指標的權重,并改進了關聯(lián)函數(shù)的計算方法,將改進后的物元分析法應用于高速公路交通安全評估。最后,以京港澳高速湖北段為例,論文應用基于ANFIS的高速公路行車速度短時預測模型計算出評估指標值,并采用改進的物元分析法對咸安至咸寧段進行交通安全事前評估,驗證了本文基于速度預測的高速公路交通安全事前評估方法的可行性和合理性。
【關鍵詞】:高速公路 速度預測 交通安全評估 ANFIS 物元分析法
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U492.8
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-10
- 1 緒論10-18
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀13-15
- 1.2.3 研究現(xiàn)狀綜述15
- 1.3 研究內容與技術路線15-18
- 2 高速公路交通安全特性分析18-30
- 2.1 高速公路交通事故特性分析18-22
- 2.1.1 事故時間分布18-20
- 2.1.2 事故天氣分布20-21
- 2.1.3 事故車型分布21
- 2.1.4 事故原因分布21-22
- 2.2 高速公路交通流狀態(tài)安全性分析22-29
- 2.2.1 自由行駛狀態(tài)22-25
- 2.2.2 跟馳行駛狀態(tài)25-26
- 2.2.3 換道行駛狀態(tài)26-29
- 2.3 本章小結29-30
- 3 高速公路行車速度短時預測方法研究30-44
- 3.1 行車速度短時預測方法概述30-31
- 3.2 自適應網(wǎng)絡模糊推理系統(tǒng)原理31-38
- 3.2.1 基本結構31-33
- 3.2.2 隸屬度函數(shù)33-35
- 3.2.3 輸入變量空間劃分35-36
- 3.2.4 學習算法36-38
- 3.3 基于ANFIS的高速公路行車速度短時預測方法38-43
- 3.3.1 速度影響因素的顯著性分析39-41
- 3.3.2 高速公路行車速度短時預測模型41-43
- 3.4 本章小結43-44
- 4 基于速度預測的高速公路交通安全評估方法44-56
- 4.1 高速公路交通安全評估方法選用44-46
- 4.2 高速公路交通安全評估指標體系46-49
- 4.2.1 指標體系的構建原則46
- 4.2.2 指標體系的構建46-49
- 4.3 基于物元分析法的高速公路交通安全評估方法49-55
- 4.3.1 評估指標權重的確定方法50-52
- 4.3.2 物元分析法評估流程及改進52-55
- 4.4 本章小結55-56
- 5 京港澳高速湖北段交通安全事前評估實例56-70
- 5.1 案例背景56-57
- 5.2 京港澳高速咸安至咸寧段評估指標計算57-64
- 5.2.1 各斷面客車速度預測57-61
- 5.2.2 各斷面貨車速度預測61-64
- 5.2.3 評估指標計算64
- 5.3 京港澳高速咸安至咸寧段交通安全事前評估64-69
- 5.3.1 確定評估指標權重64-65
- 5.3.2 構建待評物元矩陣65-66
- 5.3.3 確定經(jīng)典域和節(jié)域66-67
- 5.3.4 計算關聯(lián)函數(shù)67-68
- 5.3.5 確定關聯(lián)度與評估等級68-69
- 5.4 本章小結69-70
- 6 總結與展望70-72
- 6.1 論文主要工作70
- 6.2 未來研究展望70-72
- 參考文獻72-75
- 附錄75-77
- 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果77-79
- 學位論文數(shù)據(jù)集79
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