高等级公路交通安全预警系统研究.doc
《高等级公路交通安全预警系统研究.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高等级公路交通安全预警系统研究.doc(63页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作本科生毕业论文题 目: 高等级公路交通安全预警系统研究 姓 名: 学 号: 学 院: 土木工程 专 业: 交通工程 年 级: 2009级 指导教师: (签名)2013年5月27日58高等级公路交通安全预警系统研究摘 要高等级公路的快速发展,为提高道路交通和运输效率的结构,创造了可观的社会经济价值。然而,随之而来的交通意外数目也迅速增加,交通安全已成为日益突出。如何有效地降低道路交通事故,提高道路交通安全已成为道路交通的水平,健康和可持续发展亟待解决的问题。因此,为了减少高等级公路交通事故的数量,提高交通安全水平,并需要建立一个完整的集高等级
2、公路交通安全预警系统。预警理论作为一种先进的理念,在交通安全研究领域发挥了重要的作用。但是国内目前还缺乏对于高等级公路交通安全预警理论系统性的研究。本论文以“高等级公路交通事故预警系统研究”为题,立足于以高等级公路为研究对象,首先,对高等级公路交通事故发生的原因、特点、规律等信息进行分析。其次,从交通安全的影响因素出发,通过预警理论研究,构建高等级公路交通安全研究系统的指标体系。最后,建立起能够预警预控高等级公路交通安全的预警系统,为保障高等级公路交通安全、及时采取有效的预防措施提供理论依据。论文结合国内外对预警系统的评价研究及影响交通安全的风险因素研究,提出了一套全新的高等级公路交通安全预警
3、系统指标体系。探讨评价方法,并利用基于层次分析法的模糊综合评价模型对系统做出综合评价,为高等级公路交通安全预警系统的分析与评价提供可靠的依据。论文的最终成果可以为高等级公路交通安全预警系统的实施提供基础的理论支持和方法指导。关键词:高等级公路,交通安全,预警系统,预警指标体系,评价模型High-grade Highway Traffic Safety Early Warning SystemAbstract The rapid development of high-grade highways, improves the efficiency of road transport and tr
4、ansport structure, creates a considerable socio-economic value. However, the attendant is also rapidly increasing number of traffic accidents; traffic safety has become increasingly prominent. How to reduce effectively road traffic accidents, improve road traffic safety has become a road traffic lev
5、els, health and sustainable development problems? Therefore, in order to reduce the number of highway accidents and improve traffic safety and the need to establish a complete set of highway traffic safety warning system.As an advanced warning theoretical concept in the field of traffic safety resea
6、rch has played an important role. However, there is a lack of domestic highway traffic safety warning for systematic theoretical study. In this thesis, highway accident warning system in the title, based on the high-grade highways as the research object, first of all, on the highway accident causes,
7、 characteristics, rules and other information for analysis. Secondly, from the traffic safety factors departure, through early warning theoretical research, build highway traffic safety research systems indicators. Finally, to establish early warning can be pre-controlled highway traffic safety warn
8、ing system for the protection of highway traffic safety, to take effective preventive measures provide a theoretical basis. Papers at home and abroad on the early warning system evaluation studies and impact of risk factors on traffic safety, proposes new highway traffic safety warning system indica
9、tors. Discuss evaluation methods, and use AHP-based fuzzy comprehensive evaluation model of the system to make a comprehensive evaluation of highway traffic safety analysis and evaluation of early warning systems to provide a reliable basis. The final results can be paper highway traffic safety warn
10、ing systems provide the basis for theoretical support and methodological guidance.Key words: High-grade highways, Traffic safety, Early warning systems, Warning indicator system, Evaluation model目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 绪 论11.1研究背景11.2国内外研究状况11.21国外研究状况11.22国内研究状况21.3 研究目的与意义31.3.1研究目的31.3.2研究意义31
11、.4 研究的内容与技术路线41.4.1研究内容41.4.2技术路线4第二章 我国高等级公路交通事故分析62.1我国高等级公路交通事故的特点62.2 高等级公路交通安全风险分析82.2.1 人的因素82.2.2 车辆的因素92.2.3道路的因素102.2.4 环境的因素122.2.5 交通管理因素12第三章 高等级公路交通安全预警系统的框架构成1331高速公路交通事故预警系统的基础理论133.1.1 预警系统的功能及内容133.1.2 高等级公路交通安全预警系统建立的基本原则133.2 高等级公路交通安全预警系统的构成143.2.1 高等级公路交通安全预警系统建立的步骤143.2.2 高等级公路
12、预警系统警限区间设置153.2.3高等级公路交通安全预警系统的结构153.2.4 高等级公路交通安全预警系统的运作流程163.3 高等级公路交通安全预警系统的框架结构17第四章 高等级公路交通安全预警指标体系的构建194.1 评价指标体系的构建原则194.2 预警系统评价指标体系的确定204.2.1 评价指标体系的影响因素分析204.2.2 预警指标的设定204.2.3 各指标警限区间的设置30第五章 高等级公路交通安全预警系统评价模型335.1评价方法的选择335.2 基于层次分析(AHP)的模糊综合评价方法355.2.1 层次分析法确定预警指标权重375.2.2 模糊综合评价模型40第六章
13、 高等级公路安全预警系统的实证分析436.1 实际数据资料的调查与获取436.2 某一级公路交通安全预警分析436.2.1 预警指标权重的确定436.2.2 预警系统综合评价48结论与展望51致谢52参考文献53附录155附录256第一章 绪 论1.1研究背景2012年末,全国公路总里程为423.75万公里,等级公路里程360.96万公里,比2011年末增加15.60万公里。等级公路占公路总里程的85.2%,提高1.1个百分点。其中,二级及以上公路里程50.19万公里,增加2.83万公里,占公路总里程的11.8%,提高0.3个百分点。全国高速公路里程达9.62万公里,比2011年末增加1.13
14、万公里。全国高速公路车道里程42.46万公里,增加4.87万公里。在中国境内,二级以上的公路就称为高等级公路。高等级公路的快速发展,有效地改善了道路交通结构与运输效率,创造了可观的社会经济价值。但随之而来的交通事故数量也迅速增加,交通安全问题日益凸显。据世界卫生组织统计,全世界几乎每年有120万人在交通事故中丧生,数百万人受伤或致残。全球每年交通事故造成的经济损失高达5180亿美元,其中发展中国家占1000亿美元。如何有效减少道路交通事故、提高道路交通安全水平已经成为道路交通健康持续发展亟待解决的问题。1.2国内外研究状况1.21国外研究状况预警理论的起源最早可以追溯到19世纪末期。在1888
15、年地巴黎统计系大会上,就已经出现了以不同类型作为经济状态评价的论文。目前,美国、日本和欧洲的一些发达国家基本上已经建立了先进完善的高等级公路预警管理系统。他们通过在科技上和技术上的不断创新与应用,为高等级预警管理提供了有力的技术支持。1996年DC Oliva1对交通信息预警系统进行研究,提出从交通咨询现场的车辆输送交通信息,通过分析收集到的信息警示道路上的危险。1999年JH Lemelson, 2等人在智能交通的控制、预警系统和方法中,提出了通过交通信号灯控制,选择性地分配警告信息警示驾驶员的系统和方法。2005年J Broensted 3等人建立了LIWAS(Life Warning S
16、ystem)系统。LIWAS交通预警系统是以道路状况为基础,如路面是否湿滑,为车辆提供预警。目前正在开发的LIWAS系统主要由传感器组成,用于确定道路和通信基础设施配套车辆间通信的状态。Ekici E4等人提出了一种基于距离的警告消息发生器的交叉口预警系统(IWS)。仿真结果表明,IWS可以显着减少碰撞率和碰撞速度。Ritchie S G5等人提出了一种新的方法即贝叶斯建模方法,来估计事故发生的可能性,从而实现实时预警信息系统。通贝叶斯建模方法过实现的概率神经网络(PNN)进行识别导致事故发生的潜在危险的交通状况。所构建的系统会显示警告标示,警示驾驶员提高注意力,更加安全,小心地驾驶。1.22
17、国内研究状况在我国,预警理论最早是在工业企业层次中展开进行研究,并在企业中建立起预警管理体系的原理和方法取得了一定成果。然而,我国将预警理论引进交通系统要比国外晚,1993年在我国首创企业预警管理系统理论的佘廉7教授在中国交通灾害一书中对道路交通事故、铁路交通事故、水上交通事故、民用航空交通事故的致灾因素与致灾风险分别进行了系统的分析,并且提出了用预警分析和预控对策的方法,有效地实现了对各种致灾因子的监测、识别、诊断以及对灾害的日常监控管理和危机情况下的特殊管理,首次把预警思想运用到了交通安全管理领域。 2002年,程琦9揭示了高速公路交通系统如何“安全”运行的机理,并为高速公路交通事故与灾害
18、管理提供可行的理论与方法指导。在理论上,它首先探讨了高速公路交通灾害的成因机理,其次它试图通过一个新的研究构想,即在高速公路运营管理体系中引入预警的管理思想实现对高速公路交通灾害的有效预防和控制。2003年,佘廉10教授主持的国家自然科学基金项目“交通灾害预警系统研究”。是以预警理论为指导,系统地提出了交通行业交通灾害预警理论体系。2005年,邵祖峰11在城市道路交通安全预警指标设计与应用一文中,提出了城市道路交通安全预警指标体系的设计方法以及城市道路交通安全预警系统的简单应用。2006年,宇仁德12在相关的预警理论的基础上,提出了预警系统建立的理论框架和建设的主要步骤,并将道路交通安全预测与
19、预警系统划分为危机判定子系统、道路交通预估预测子系统、道路交通安全评价子系统和报警子系统等4个子系统进行道路交通安全预警。同年,张洪宾对我国道路交通安全状况及影响因素进行分析,提出了道路交通事故多层递阶预测模型,并基于数据包络分析(DEA)理论的交通安全评价模型对道路交通安全预警系统进行研究。2007年,易正俊13等通过对历史道路交通事故数据分析,将交通事故分为具有不同特征的道路交通事故类型,对不同特征的道路交通事故发生的原因进行归纳,利用粗糙集理论在事故原因与事故类型之间建立一个映射规则,为道路交通事故预警提出了既快又简的融合算法。同年,华中科技大学王宁14通过交通事故发生原因的研究,根据影
20、响不同范围的城市道路交通事故的原因不同,提出了区域城市道路交通安全预警系统和局部城市道路交通安全预警系统的结构、功能和模型。重点提出了BMOM 方法在城市道路交通安全预警系统中的应用。2008年,西南大学张弛15通过对高速公路交通事故诱发机理的分析,提出了怎样建立一个高效的交通预警管理系统,并针对交通事故预警管理系统,建立各预警指标并对各种指标进行模糊综合评价,对高速事故预警系统的研究提供了理论基础,但没有指出具体的实施方案。同年,冯忠祥16分析了基于人、车、路、环境四要素的道路交通事故的成因,根据道路交通事故预警系统设计原则和建立预警系统的目的,采用相关理论,选用合适的交通信息采集技术,建立
21、了道路交通事故预警系统。该系统包括驾驶员预警子系统、车辆防撞预警子系统、车辆状况预警子系统、道路安全预警子系统和交通气象预警子系统。2009年,长安大学徐秀芹9通过论述交通事故预警基础理论,结合高速公路交通事故影响范围的研究,分析如何建立一个高效的交通事故二次预警系统,使其在交通事故发生后,在最短的时间内对路网内后续车流预警,减少二次事故的发生,为保障高速公路交通安全、完善高速公路事故预警技术提供理论依据。2010年,长安大学赵学刚17-18将风险理论、预警理论与道路交通安全理论相结合,探索性研究了区域路网道路交通安全风险的危险源识别、实时监测技术、区域路网道路交通安全实时风险的综合评价技术,
22、以及区域路网交通安全风险动态预警等关键技术。2011年,吉林大学陈晓冬19以交通流的运行特征为主要监测对象,通过交通信息处理系统对检测到的交通信息数据进行综合处理和分析,采用基于交通流压缩理论模型及相关算法对交通安全状态进行判断, 构建了高速公路安全预警系统。在认为交通流运行处于可能导致交通事故的不良状态或可能已经发生了交通事故时向高速公路的管理者和使用者发布预警或报警信息,从而有效避免和快速处理交通事故及二次事故。 预警理论作为一种先进的理念,在交通安全研究领域发挥了重要的作用。但综上所述,国内的交通预警理论研究时间较短,关于高等级公路交通安全的预警理论研究虽有开展,但研究数量少,并且多数只
23、限于理论研究阶段,对系统的实施方案很少涉及,也没有被应用到工程实践中。本文从交通安全的影响因素出发,通过预警理论研究,构建高等级公路交通安全预警系统的指标体系、建立高等级公路交通安全预警系统模型等一系列步骤,借鉴前人的研究成果,试图深化国内对于高等级公路交通安全预警系统的研究。1.3 研究目的与意义1.3.1研究目的1、揭示高等级公路交通事故影响的特点、规律、交通安全的风险因素。2、建立一种能够预测、诊断、预防各种高等级公路交通事故且符合实际,经济可行的预警系统。1.3.2研究意义1、通过减少交通事故频率、提高决策效率、提高交通组织水平、提高预警系统的智能化水平来控制交通事故的影响,保障高等级
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高等级公路 交通安全 预警系统 研究
限制150内