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道路交通安全微观评价系统研究

作 者: 何梅
导 师: 许宏科
学 校: 长安大学
专 业: 交通信息工程及控制
关键词: 交通安全 微观评价 数据预处理 主成分分析 聚类分析 运行速度预测 SPSS
分类号: U491
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


交通事故的发生,对道路使用者的生命和财产造成严重的威胁,危及到社会稳定和经济发展。道路交通安全问题是一项关系到民生、社会和谐的重大问题。对于道路使用者而言,主要关心的两大方面是交通事故(安全性)和运行速度(通畅便捷性)。从工程应用性角度出发,本论文主要对处于运营阶段的高速公路进行道路交通安全微观评价,深入探究关于交通事故发生机理、数据预处理技术、交通安全预测以及速度伤害等方面的理论,构建符合路段交通安全评价的高速公路交通安全评价体系;在常用方法、模型的基础上,建立符合实际路段状况的改进的事故多发段判别方法、事故预测模型以及修正的运行速度预测公式。在理论分析基础上,将数据预处理技术引入微观交通安全评价中,强调数据质量控制的理念和重要性,在后续的交通安全评价中做好数据处理、变量筛选等工作。通过对事故多发段特性、常用判别方法的分析,研究了主成分-Q型聚类分析的事故多发段判别方法;根据对交通事故预测相关理论、常用预测方法的研究结果,分析了R型聚类分析-多元线性回归的交通事故预测方法,并对交通事故预测模型进行检验以及分析预测误差。为了对相邻路段线形连接协调性、各路段线形设计良好性进行安全检验,利用运行速度这一指标,着重探讨了设计一致性检验,并对运行速度预测公式进行重新推导和适当的修正,使得每个路段的运行速度预测值更为合理。最后通过工程实例,根据路段实际情况以及道路设计指标,结合SPSS、MATLAB等软件,对调研数据进行统计与初步处理,再使用论文相关章节中所研究的方法对高速公路进行事故多发段判别、事故预测模型构建及误差分析、设计一致性检验、路段安全性评价,并与常用方法的评价效果进行比对,提出了交通安全保障和防护措施。从而验证了论文中相关计算方法、模型的合理性、实用性,为道路微观交通安全评价提供一种新思路以及有益的参考。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-17
  1.1 研究背景、目的与意义  10-11
    1.1.1 研究背景  10
    1.1.2 研究目的与意义  10-11
  1.2 国内外道路交通安全现状  11-14
    1.2.1 国外道路交通安全现状  11-12
    1.2.2 国内道路交通安全现状  12-14
  1.3 论文研究范围及主要研究内容  14-16
    1.3.1 论文研究范围  14-15
    1.3.2 论文主要研究内容  15-16
  1.4 本章小结  16-17
第二章 微观交通安全评价分析研究  17-30
  2.1 道路交通事故发生机理和因素分析  17-22
    2.1.1 道路交通事故的定义、特点与分类  17-19
    2.1.2 交通系统突变理论  19-20
    2.1.3 交通安全协同理论  20
    2.1.4 交通事故形成因素的分析  20-22
  2.2 道路交通安全评价  22-25
    2.2.1 道路交通安全评价定义与分类  22-23
    2.2.2 国内外道路交通安全常用评价方法  23-25
  2.3 微观交通安全评价技术  25-26
  2.4 微观交通安全评价体系与流程  26-29
  2.5 本章小结  29-30
第三章 数据预处理技术研究  30-38
  3.1 数理统计  30-31
    3.1.1 一般数理统计描述  30-31
    3.1.2 奇异值检验  31
  3.2 高级分析  31-35
    3.2.1 主成分分析  32-34
    3.2.2 聚类分析  34-35
  3.3 数据质量控制  35-36
    3.3.1 数据采集前的准备  35-36
    3.3.2 数据录入与整理  36
    3.3.3 数据的抽样分析  36
  3.4 本章小结  36-38
第四章 事故多发段与事故预测模型研究分析  38-52
  4.1 事故多发段研究分析  38-42
    4.1.1 事故多发段特性分析  38
    4.1.2 常用事故多发段判别方法研究  38-41
    4.1.3 主成分—Q型聚类分析事故多发段判别方法  41-42
    4.1.4 事故多发段的核查  42
  4.2 事故预测模型研究分析  42-51
    4.2.1 事故预测的相关研究  42-45
    4.2.2 交通事故预测方法  45-50
    4.2.3 模型检验及预测误差分析  50-51
  4.3 本章小结  51-52
第五章 设计一致性检验  52-63
  5.1 设计一致性的提出及相关研究  52-56
    5.1.1 速度伤害理论  52-53
    5.1.2 速度管理理论  53-54
    5.1.3 车速与道路线形的关系  54-55
    5.1.4 设计一致性检验标准和分析流程  55-56
  5.2 高速公路运行速度预测方法  56-62
    5.2.1 设计未开通阶段高速公路的运行速度预测方法  57-62
    5.2.2 开通运营阶段高速公路运行速度统计方法  62
  5.3 本章小结  62-63
第六章 工程实例分析  63-85
  6.1 工程概况  63
    6.1.1 路线概况  63
    6.1.2 技术指标  63
  6.2 数据统计与初步处理  63-69
    6.2.1 调研数据整理  63-65
    6.2.2 奇异值检验与分层聚类分析  65-69
  6.3 事故多发段判别  69-71
  6.4 事故预测及模型分析  71-77
    6.4.1 R型聚类分析  71-73
    6.4.2 回归方法比选  73-75
    6.4.3 多元线性回归事故预测模型分析以及模型检验  75-76
    6.4.4 预测误差多项式拟合分析  76-77
  6.5 设计一致性检验  77-78
  6.6 道路安全性评价  78-83
    6.6.1 路段安全评价方法比较  80-82
    6.6.2 路段安全保障技术的分析  82-83
  6.7 本章小结  83-85
结论与展望  85-87
参考文献  87-90
攻读学位期间取得的研究成果  90-91
致谢  91-92
附录A 某高速相关调研数据整理表  92-95
附录B 运行速度预测表  95-96

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 交通工程与公路运输技术管理 > 交通工程与交通管理
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