主动交通管理策略对高速公路潜在事故发生率影响研究

发布时间：2017-03-31 08:12

  本文关键词：主动交通管理策略对高速公路潜在事故发生率影响研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,我国机动车及其驾驶人的数量呈现爆发式增长,虽然高速公路里程也呈现逐年增加趋势,但依然无法满足高速增长的交通需求,高峰及节假日高速公路的拥堵成为常态。拥挤的交通状态下,车辆行驶状态多变,车速的时空离散性增加,发生交通事故的可能性增加。高速公路因其高速的特性,发生事故的危险程度和严重程度比一般道路更高。为降低高速公路的事故风险,主动交通管理策略成为高速公路交通管理的重要手段。因此,研究主动交通管理策略对高速公路潜在事故率(Potential Crash Rates,PCR)的影响,建立二者之间的定量关系,对于交通管理者制定及时、有效的交通管理措施,提高高速公路交通的安全水平,预防交通事故的发生具有重要的借鉴意义。论文首先在借鉴现有研究的基础上,从道路条件、交通流特性和天气环境三方面确定了高速公路潜在事故发生率的影响因素,选择美国I-5高速公路华盛顿州境内的140mile-190mile路段作为研究路段,基于实时线圈检测数据提取事故样本和非事故样本,建立了高速公路潜在事故发生率Logit预测模型,并借助受试者工作曲线分析,验证了模型的预测准确度。其次,论文利用VISSIM仿真软件,选取了I-5高速公路存在常发性拥堵的160mile-166mile路段建立了仿真实验场景,并以断面流量和断面平均车速为优化目标对仿真路段的车辆跟驰、换道等驾驶行为参数进行了校正。最后,考虑限速区间长度和限速值差等因素制定了可变限速策略,考虑匝道需求和匝道下游占有率因素制定了匝道控制策略,考虑路段交通流量因素制定了临时路肩开放策略,利用VisVAP模块实现了三种策略在仿真场景中的仿真实验,借助潜在事故发生率预测模型,对不同主动交通管理策略对潜在事故发生率的影响及其时间敏感度进行了分析。研究结果发现,在早高峰时期,三种主动交通管理策略都能够改善控制路段的潜在事故发生率。其中,可变限速策略的改善效果最好,使控制路段潜在事故发生率均值下降到29%。匝道控制策略和临时路肩开放策略分别使控制路段的潜在事故发生率均值下降5%和9%。三种主动交通管理策略对时间的敏感度各不相同。相较于高峰时期,在平峰时期可变限速策略对潜在事故发生率的改善程度明显减弱,匝道控制策略的改善程度变化不大,临时路肩开放策略不仅没有起到改善作用,反而使控制路段的潜在事故发生率有所增加。
【关键词】：主动交通管理 可变限速 匝道控制 临时路肩开放 潜在事故发生率
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-24
• 1.1 研究背景与意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-21
• 1.2.1 国外研究综述13-18
• 1.2.2 国内研究综述18-20
• 1.2.3 文献总结20-21
• 1.3 研究内容21-23
• 1.3.1 研究内容21-22
• 1.3.2 论文结构22-23
• 1.4 小结23-24
• 2 高速公路主动交通管理策略24-38
• 2.1 概述24-25
• 2.2 可变限速策略25-28
• 2.2.1 基本原理25-26
• 2.2.2 控制效果26-27
• 2.2.3 控制算法27-28
• 2.3 入口匝道控制策略28-34
• 2.3.1 控制原理28-29
• 2.3.2 控制效果29
• 2.3.3 控制算法29-34
• 2.4 临时路肩开放策略34-37
• 2.4.1 基本原理34
• 2.4.2 控制效果34-35
• 2.4.3 控制算法35-37
• 2.5 小结37-38
• 3 高速公路潜在事故发生率预测模型38-54
• 3.1 模型变量选择38-41
• 3.2 模型标定数据准备41-46
• 3.2.1 数据来源与结构分析41-43
• 3.2.2 数据处理43-46
• 3.3 潜在事故发生率预测模型建立46-53
• 3.3.1 Logit回归模型原理46-47
• 3.3.2 模型建立47-52
• 3.3.3 模型评价52-53
• 3.4 小结53-54
• 4 高速公路实验场景建模54-64
• 4.1 VISSIM仿真软件简介54-56
• 4.2 实验场景选择56-57
• 4.3 仿真场景建立57-60
• 4.3.1 基础参数设置58-59
• 4.3.2 驾驶行为参数设置59-60
• 4.3.3 数据获取与输出设置60
• 4.4 场景校验60-63
• 4.4.1 断面流量校验60-61
• 4.4.2 断面平均车速校验61-63
• 4.5 小结63-64
• 5 高速公路主动交通管理策略对潜在事故发生率影响64-80
• 5.1 概述64-66
• 5.2 主动交通管理策略制定66-71
• 5.2.1 可变限速策略制定66-67
• 5.2.2 匝道控制策略制定67-70
• 5.2.3 临时路肩开放策略制定70-71
• 5.3 主动交通管理策略控制效果分析71-76
• 5.3.1 可变限速策略效果评价72-73
• 5.3.2 匝道控制策略效果评价73-74
• 5.3.3 临时路肩开放策略效果评价74-75
• 5.3.4 不同管理策略效果对比分析75-76
• 5.4 主动交通管理策略时间敏感度分析76-78
• 5.5 小结78-80
• 6 成果与展望80-82
• 6.1 研究成果80-81
• 6.2 课题展望81-82
• 参考文献82-86
• 附录A86-90
• 附录B90-100
• 附录C100-102
• 附录D102-104
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果104-108
• 学位论文数据集108

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