基于车路耦合的山区道路车辆运行安全研究

发布时间：2017-04-24 11:20

  本文关键词：基于车路耦合的山区道路车辆运行安全研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国经济和道路运输业的蓬勃发展,公路通车里程和汽车保有量持续增长,接踵而至的交通安全问题也日渐凸显,为预防和减少道路交通事故的发生,提高山区道路车辆运行安全成为当今汽车领域相关研究的热点。弯道和陡坡组合、陡坡接小半径曲线等典型山区道路是道路交通事故的多发点,经常发生翻车、坠车、碰撞刮擦等危险事故,造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失。因此,开展基于车路耦合的山区道路车辆运行安全研究,有助于提高道路交通安全,减少事故发生。本文结合国家自然基金项目“基于驾驶人-车-路协调的山区复杂公路行车安全度辨识理论研究”,针对国内外相关研究现状的基础上,对山区道路车辆运行安全进行研究。具体研究内容如下:(1)针对山区道路路侧环境安全的相关影响因素进行分析,确立了路侧环境安全评价指标体系,运用物元可拓分析方法,建立了节域物元矩阵、经典域物元矩阵,并基于熵值法确定指标权重,计算了各评价指标的综合关联度,进而对山区道路路侧环境安全性进行研究。(2)通过驾驶员的驾驶行为对期望车速的影响分析,提出了不同车型、不同公路等级条件下汽车的期望车速。基于回归分析方法,结合道路几何线形建立典型路段车辆运行速度模型,同时考虑天气情况、道路交通量、驾驶员视距等因素对运行车速的影响,从多维度融合角度建立山区道路车辆运行速度预测模型,并对模型进行了验证。(3)在分析山区道路交通事故形态特征的基础上,提出了车辆发生事故概率、车辆暴露于危险环境频率及事故严重度的量化方法,并运用风险分析理论建立了基于车路耦合的车辆运行安全量化评价模型,对山区道路车辆运行安全进行评价,结果表明,所建立的评价模型能定量计算车辆运行安全风险指数,并能分析车辆沿道路全线的潜在风险情况。(4)在车辆运行安全评价模型的基础上,搭建了基于LABVIEW运行环境的车辆运行状态监测及安全评价系统,该系统由前面板和程序框图两部分组成,完成了参数输入、车辆运行状态显示、危险状态监测及系统操作等功能。
【关键词】：山区公路 车路耦合 运行安全 评价系统
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U492.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.3 本文主要研究内容及思路13-15
• 第二章 基于物元分析的路侧环境安全性研究15-27
• 2.1 路侧环境危险等级划分15-19
• 2.1.1 评价指标体系15-17
• 2.1.2 评价指标量化17-19
• 2.2 基于物元分析的路侧环境安全评价模型19-22
• 2.2.1 物元可拓学理论19-21
• 2.2.2 基于熵值法的指标权重确定21-22
• 2.2.3 路侧环境安全度模型建立22
• 2.3 模型验证22-26
• 2.3.1 确定关联物元23-24
• 2.3.2 权重系数计算24-25
• 2.3.3 评定路侧环境安全等级25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 山区道路车辆运行速度预测27-39
• 3.1 运行速度分析路段划分27
• 3.2 车辆运行速度预测27-36
• 3.2.1 直线路段运行速度预测模型29
• 3.2.2 纵坡段运行速度预测模型29-30
• 3.2.3 平曲线段运行速度预测模型30-34
• 3.2.4 弯坡组合段运行速度预测模型34-36
• 3.3 考虑外界干扰的山区道路车辆运行速度预测36-37
• 3.3.1 车辆运行速度影响因素折算系数36-37
• 3.3.2 考虑外界干扰的车辆运行速度预测模型建立37
• 3.4 模型精度验证37-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 基于车路耦合的车辆运行安全量化评价39-57
• 4.1 山区道路事故形态特征39
• 4.2 车辆运行安全评价指标39-42
• 4.3 基于风险分析的车辆运行安全评价模型42-45
• 4.3.1 事故发生可能性43
• 4.3.2 事故严重度43-44
• 4.3.3 车辆暴露于危险环境频率44
• 4.3.4 车辆运行安全评价模型建立44-45
• 4.4 模型仿真及结果分析45-55
• 4.5 仿真实验结果可靠性验证55-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第五章 车辆运行状态监测及安全评价系统设计57-71
• 5.1 LabVIEW与TruckSim程序接口设计57-60
• 5.1.1 TruckSim程序接口设计57-58
• 5.1.2 LabVIEW RT接口设置58-60
• 5.1.3 实时车辆模型仿真循环架构60
• 5.2 基于LabVIEW的车辆运行状态监测及安全评价系统设计60-66
• 5.2.1 LabVIEW主程序设计60-61
• 5.2.2 LabVIEW子程序61-64
• 5.2.3 系统主界面及功能实现64-66
• 5.3 系统测试及结果分析66-69
• 5.4 本章小结69-71
• 第六章 全文总结与展望71-73
• 6.1 论文总结71
• 6.2 论文创新点71-72
• 6.3 研究工作展望72-73
• 致谢73-75
• 参考文献75-79
• 攻读学位期间取得的研究成果79

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