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高速公路基本路段交通安全分析

作　者: 蒋锐
导　师: 丁艺；郭忠印
学　校: 福建农林大学
专　业: 森林工程
关键词: 高速公路基本路段安全评价跟车行驶换车道行驶行车危险系数
分类号: U492.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 645次
引　用: 18次
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内容摘要

随着我国高速公路建设里程的增长,交通事故造成的财产和人员的损失也越来越大。高速公路基本路段作为高速公路的重要组成部分,其安全运营水平的高低对保障车流正常运行具有重要的意义。本文以微观交通流理论为基础,提出了行车危险的概念,并采用改进的加法计算模型,借助图像处理技术,建立了基于行车危险系数的高速公路基本路段安全评价方法。首先根据车辆动力学原理和安全约束条件,推导了跟车安全速度模型、换车道安全速度模型。然后分析影响车辆行车安全的因素,选取运行速度和安全加(减)速度作为行车安全分析指标。同时根据驾乘人员对不同加(减)速度的心理和生理反应,以及不同运行车速下事故的严重程度,建立了行车危险系数计算模型。然后根据微观交通安全研究的特点,提出了基于图像处理的交通信息采集方法,并借助图像处理技术,实现车辆的识别、简化、跟踪、网格坐标转换等,最终获取车辆的时间和空间等二维信息,计算车辆的实时车速和安全制动减速度。最后分析试验路段数据,介绍了行车危险系数计算模型的应用,并以平均行车危险系数评价高速公路基本路段的安全性。基于行车危险系数的安全评价方法是以车辆的微观运行特征为基础,判断实时车辆运行潜在的危险性,评价高速公路基本路段运营的安全水平。在缺乏交通事故资料的情形下,能用于评价高速公路基本路段的安全,是对传统交通安全研究方法的提高。

全文目录

中文摘要  8-9
英文摘要  9-10
第一章绪论  10-21
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究现状  11-16
    1.2.1 国外研究现状回顾  11-15
    1.2.2 国内研究现状回顾  15-16
    1.2.3 国内外研究现状评述  16
  1.3 研究的必要性、内容和目标  16-18
    1.3.1 研究必要性和可行性  16-18
    1.3.2 研究内容  18
    1.3.3 研究目标  18
  1.4 研究的目的和意义  18-19
    1.4.1 研究目的  18-19
    1.4.2 研究意义  19
  1.5 本章小结  19
  参考文献  19-21
第二章路段安全影响因素和车辆运行特征  21-45
  2.1 路段几何设计与交通安全  21-24
    2.1.1 高速公路及基本路段概述  21
    2.1.2 道路设计与交通安全  21-23
    2.1.3 我国路段设计方法存在问题  23-24
  2.2 路段车辆运行特征分析  24-27
    2.2.1 自由行驶行为  24-25
    2.2.2 跟车行驶行为  25-27
    2.2.3 换车道行驶行为  27
  2.3 车辆运行安全性分析  27-44
    2.3.1 超速行驶安全性分析  27-29
    2.3.2 跟车行驶安全性分析  29-35
      2.3.2.1 经典跟车模型回顾  29-31
      2.3.2.2 跟车安全理论分析  31-33
      2.3.2.3 跟车安全实例分析  33-35
    2.3.3 换车道行驶安全性分析  35-44
      2.3.3.1 经典换车道模型回顾  35-37
      2.3.3.2 换车道安全影响因素  37
      2.3.3.3 换车道安全约束条件  37-39
      2.3.3.4 换车道安全实例分析  39-44
  2.4 本章小结  44
  参考文献  44-45
第三章基本路段行车危险性分析  45-64
  3.1 安全分析指标选择  45-51
    3.1.1 国内外分析方法综述  45-47
      3.1.1.1 交通安全宏观分析方法  45-46
      3.1.1.2 交通安全微观分析方法  46-47
    3.1.2 现有分析方法评述  47-48
    3.1.3 分析指标—运行速度与减速度  48-51
      3.1.3.1 运行速度与交通安全关系分析  48-49
      3.1.3.2 车辆减速度与交通安全关系分析  49-51
  3.2 微观交通安全分析方法  51-59
    3.2.1 改进的加法分析方法  51-52
    3.2.2 危险系数计算分析  52-58
      3.2.2.1 数值规范化处理方法  52
      3.2.2.2 制动减速度危险系数计算  52-53
      3.2.2.3 运行速度危险系数计算  53
      3.2.2.4 数值模拟实例分析  53-58
    3.2.3 危险系数计算流程  58-59
    3.2.4 危险系数等级划分  59
  3.3 行车过程危险系数计算  59-61
    3.3.1 行车过程危险系数变化分析  60
    3.3.2 平均危险系数计算  60-61
  3.4 安全分析流程图  61
  3.5 本章小结  61-62
  参考文献  62-64
第四章基于行车危险系数的路段安全试验分析  64-78
  4.1 交通数据采集和处理  64-72
    4.1.1 试验方法  64-65
    4.1.2 图像处理方法  65-69
      4.1.2.1 图像处理的特点  65-66
      4.1.2.2 车辆识别和跟踪  66
      4.1.2.3 静态图像背景的提取  66-67
      4.1.2.4 车辆提取与识别  67
      4.1.2.5 目标车辆特征提取和跟踪  67-68
      4.1.2.6 车辆目标跟踪简化  68-69
    4.1.3 基于图像网格的非线性转换  69-72
      4.1.3.1 图像网格转换模型  69-70
      4.1.3.2 网格坐标转换实例  70-72
    4.1.4 运行车速和车辆间距的计算  72
  4.2 试验数据分析  72-76
    4.2.1 路段道路几何设计  72-73
    4.2.2 路段交通事故分析  73
    4.2.3 试验数据分析  73-76
  4.3 本章小节  76-77
  参考文献  77-78
第五章结论和展望  78-80
  5.1 研究结论  78
  5.2 论文的创新点  78-79
  5.3 有待进一步解决的问题  79-80
致谢  80

高速公路基本路段交通安全分析

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