考虑随机效应的机动车闯红灯行为建模研究

发布时间：2017-07-14 13:15

  本文关键词：考虑随机效应的机动车闯红灯行为建模研究

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【摘要】：闯红灯易导致信号交叉口发生侧面碰撞事故,酿成惨剧,造成巨大的生命财产损失。随着闯红灯自动抓拍系统、罚款扣分、数字信号倒计时器、新交规等闯红灯规避措施的相继实施,闯红灯机动车数量明显下降,但这种交通违法现象仍十分突出,屡禁不止。机动车闯红灯行为的影响因素众多,其致因机理尚需深入研究,防范措施与对策也有待探讨。本文依托道路交通安全公安部重点实验室开放课题,以观测数据为基础,剖析机动车闯红灯行为特征,构建机动车闯红灯行为计数模型,确定机动车闯红灯行为关键影响因素,并探讨相应的预防对策。通过视频观测获取了闯红灯车辆运行参数,据此分析了其运行特性,对闯红灯车辆车型组成、黄灯启亮时距停车线距离、闯红灯车辆黄灯启亮时和红灯启亮时的行驶速度及其与前车的车头时距进行了统计分布研究。通过引入临界距离的概念,结合红灯启亮和红灯结束,将车辆闯红灯行为分为红灯启亮时故意闯红灯、红灯启亮时无意闯红灯和红灯结束时闯红灯行为。在观测数据的基础上,以闯红灯率和进入时间为闯红灯行为特征表征指标,分别利用Z检验、F检验和t检验探究两种表征指标在不同交通控制和管理设施等条件下所对应的三类闯红灯行为的特征。根据三类闯红灯行为特征,结合计数模型的主要形式和适用条件,考虑随机效应的影响,确定了随机效应负二项模型作为闯红灯行为计数模型。选择交叉口几何参数、信号配时、交通信号控制装置和交通环境作为模型自变量,构建了三类行为的随机效应负二项模型,确定了显著影响三类闯红灯行为的关键影响因素。根据三类闯红灯行为随机效应负二项模型,找出同时影响三类闯红灯行为的关键因素以及三类闯红灯行为各自特有的关键因素。结果显示倒计时、绿闪、车道宽度和小时交通量为同时影响三类闯红灯行为的因素,并从交叉口几何设计、交通信号控制装置和信号配时方案三个方面提出相应的措施,结合交通政策以规避机动车闯红灯行为。
【关键词】：信号交叉口 闯红灯 影响因素 随机效应负二项模型 预防方法
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题来源10
• 1.2 研究背景和意义10-11
• 1.2.1 研究背景10
• 1.2.2 研究意义10-11
• 1.3 国内外研究现状11-16
• 1.3.1 国外研究现状11-13
• 1.3.2 国内研究现状13-15
• 1.3.3 国内外研究现状综述15-16
• 1.4 主要研究内容和技术路线16-19
• 1.4.1 主要研究内容16-17
• 1.4.2 研究技术路线17-19
• 第2章 视频观测与数据提取19-30
• 2.1 机动车闯红灯行为界定19-20
• 2.2 视频观测及数据提取20-24
• 2.2.1 观测地点选取及观测时间20-21
• 2.2.2 视频观测步骤21-22
• 2.2.3 数据提取方法22-24
• 2.3 闯红灯车辆及交通流参数分析24-29
• 2.3.1 交通量及交通组成分析24
• 2.3.2 距离参数分析24-26
• 2.3.3 车辆速度分析26-27
• 2.3.4 车头时距分析27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 机动车闯红灯行为特征分析30-47
• 3.1 闯红灯行为类型划分及特征表征指标30-34
• 3.1.1 临界距离30-31
• 3.1.2 闯红灯行为类型31-33
• 3.1.3 闯红灯行为特征表征指标33-34
• 3.2 基于闯红灯率的闯红灯行为特征分析34-38
• 3.2.1 倒计时因素34-35
• 3.2.2 自动抓拍照相机因素35-36
• 3.2.3 绿闪因素36-37
• 3.2.4 限速值因素37
• 3.2.5 交通时段因素37-38
• 3.3 基于进入时间的闯红灯行为特征分析38-46
• 3.3.1 倒计时因素38-39
• 3.3.2 自动抓拍照相机因素39-41
• 3.3.3 绿闪因素41-42
• 3.3.4 限速值因素42-44
• 3.3.5 交通时段因素44-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 机动车闯红灯行为计数模型构建47-65
• 4.1 计数模型比选47-51
• 4.1.1 计数数据47
• 4.1.2 计数模型比较与选择47-49
• 4.1.3 随机效应和固定效应49-51
• 4.2 闯红灯行为计数模型构建51-61
• 4.2.1 红灯启亮时故意闯红灯行为计数模型51-55
• 4.2.2 红灯启亮时无意闯红灯行为计数模型55-58
• 4.2.3 红灯结束时闯红灯行为计数模型58-61
• 4.3 模型验证61-64
• 4.3.1 验证所需数据61
• 4.3.2 红灯启亮时故意闯红灯行为计数模型验证61-62
• 4.3.3 红灯启亮时无意闯红灯行为计数模型验证62-63
• 4.3.4 红灯结束时闯红灯行为计数模型验证63-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 机动车闯红灯行为预防方法65-72
• 5.1 机动车闯红灯行为影响因素权重分析65-67
• 5.1.1 同时影响三类闯红灯行为因素65-66
• 5.1.2 三类行为特有影响因素66-67
• 5.2 基于交通工程的闯红灯行为预防方法67-69
• 5.2.1 交叉口几何设计方面67-68
• 5.2.2 交通信号控制装置68-69
• 5.2.3 信号配时方案69
• 5.3 基于交通政策的闯红灯行为预防方法69-71
• 5.4 本章小结71-72
• 结论与展望72-74
• 参考文献74-79
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果79-81
• 致谢81-82
• 个人简历82

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本文编号：541225