┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊高速公路异常事件自动监测系统设计摘要本文通过分析高速公路路网中的交通流运行特征,利用交通流基本理论知识对路段上环形线圈采集到的交通流流量和占有率数据进行比较分析和统计推导,并结合交通拥挤条件下车流的运行特征提出了适用于我国交通流的识别交通拥挤现象发生与消散过程的增量判别准则;通过对流量、占有率这两个重要的指标进行理论推导和统计分析构造出恰当的拥挤检测指标,用这些指标对交通流状态进行划分实现对拥挤事件的自动检测与判别,并采用仿真与实际数据加以验证。
针对以事件检测为目的的检测器布设方案,从经验和定量分析的角度提出了一般布设原则;具体分析了检测器布设密度对行程时间计算的影响,从计算行程时间的角度提出了合理布设检测器的原则,并采用CORSIM微观仿真工具进行模拟验证。
关键词:交通事件,交通拥挤,检测算法,检测器布设,微观仿真┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ABSTRACTThrough analysis of the highway network traffic characteristics, use traffic flow basic theory to know For road section toroidal general to collect traffic flow and share data analysis and statistics Derivation and traffic conditions with traffic is put forward the operation characteristics identification of traffic flow in our country Traffic congestion phenomenon and dissipation process increment discriminant criteria; Through to flow, share the two heavy The indexes to theoretical derivation and statistical analysis tectonic of the right crowded with these indicators monitoring indicators, for Traffic flow state to crowded events divided realize automatic detection and discrimination, and by using the simulation and actual number According to verified. For the purpose of incident detection layont plan, the detector from experience and quantitative analysis The general principle of paper laid; Concrete analysis of the detector travel time calculation layont density shadows Ring, travel time from the Angle of calculated put forward the principle of reasonable, and laid detector by CORSIM Microscopic simulation tools for simulation.Keywords: traffic events, traffic congestion, detection algorithm, detector, the micro simulation laid┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录引言 (1)第一章绪论 (2)1.1国内外研究现状 (2)1.1.1国外研究概况 (2)1.1.2国内研究概况 (4)1.2本课题研究的主要内容 (5)第二章交通事件 (6)2.1交通拥的类型 (6)2.2交通异常事件 (7)2.3交通流的度量参数 (8)2.4高速公路交通事件对交通特性的影响 (8)2.5高速公路交通事件检测系统的组成 (9)2.6交通事件算法概述 (10)第三章交通事件自动检测算法概述 (11)3.1 事件自动检测算法的分类 (11)3.1.1按数据来源分 (11)3.1.2按检测截面分 (11)3.2算法评价指标 (12)3.2.1评价指标 (12)3.2.2各种评价指标之间的关系 (13)3.3经典事件自动检测算法概述 (13)3.3.1比较法 (14)3.3.2统计预测法 (15)3.3.3滤波法 (16)3.3.4交通模型法 (16)3.3.5人工智能法 (17)第四章高速公路交通检测器布设方案研究 (19)4.1高速公路交通检测器设置依据 (19)4.1.1交通检测器经验布设原则分析 (19)4.1.2交通检测器布设方案定量分析及研究 (20)4.2基于行程时间检测的检测器优化布设 (21)4.2.1基于行程时间检测的检测器优化布设理论基础 (22)4.2.2高速公路检测器布设实例 (23)4.2.3高速公路模拟方案设计 (25)4.2.4模拟结果分析 (29)4.3本章小结 (33)第五章结论与展望 (33)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊引言交通事件管理系统是高速公路交通管理系统的重要组成部分,对减少交通事件造成的人员伤亡,财产损失以及避免二次事故的发生等具有重要的作用。
交通事什自动检测算法是交通事件管理系统的核心。
因此,研究交通事件自动检测算法具有重要的意义。
高速公路交通事件管理主要包括五个主要步骤:交通事件检测,交通事件确定,交通事件反应,交通事件清理,交通管理并通知司机”,。
交通事件检测是整个过程的第一步也是最重要的一步。
本文将针对高速公路交通现状中存在的主要问题和实际情况,开展对交通事件检测的研究.通过对先进的理论与技术研究,将其应用到高速公路交通事件检测算法中去,以提高交通事件检测算法的性能,以便快速定位发现交通事件,及时疏导交通事件避免二次事故,从而确保高速公路“安全、快速、高效、舒适”基本目标的实现[1]。
高速公路安全性优于普通公路。
由于高速公路上交通量大,车速高,所以交通事故也时有发生,其事故等级高、人员伤亡程度都较普通公路严重,即恶性事故多的特点引起了社会各界的广泛关注。
一旦出现恶性交通事件需要及时发现,先进的交通事件检测技术可有效地提高高速公路交通事件检测效率和效果,从而快速发现交通事件,为交通管理部门提供实时,准确、可靠的交通信息;避免二次事故发生,从而提高高速公路的安全性。
进而最大限度地发挥交通事件条件下的道路运营效率.所以开展交通事件检测的研究,为了有利于及早发现交通事件,有效实时交通疏导,及时消除交通事件影响,避免二次事故发生.最大可能的减小交通事件对环境和人类的危害.本文将重点研究神经网络在交通事件检测中的应用,是对现有交通事件检测算法的丰富与扩展,并提出增加新的交通状态参数,是对现有的交通状态参数不足提出的改进。
本文的研究可以为后续研究奠定良好的基础,而且具有重要的指导意义和参考价值,为确保高速公路“安全、快速、高效、舒适”的基本目标具有重要意义。
本文利用先进神经网络理论作为基础,结合国内高速公路的实际现状进行研究并给出一些建议,最大限度的提高交通事件检测的有效性,为以后将神经网络理论应用到实际的高速公路交通事件检测中奠定基础。
特别是对增强交通宏观控制能力、科学决策能力和应变能力,交通事件的自动检测都有着十分重要的现实意义和深远的历史意义[2]。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论随着高速公路国际化的发展和逐步网联的推进,保证大流量的车辆畅通与安全是极其重要的,因此交通异常事件的检测一直以来都是交通领域的重点和难点。
随着智能交通系统概念(ITS)的提出,智能交通系统的研究、开发、应用在国内外迅速推进。
智能交通系统是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系,它是将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通信技术及电子传感器技术等有效的集成并应用于整个交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。
在智能交通系统体系结构,交通事件检测是智能交通系统研究中的一个重要方面,是智能交通系统的重要组成部分。
交通事件检测主要是利用传感器技术、光纤通信技术、计算机信息处理系统和人工智能技术来获得车辆数量、车速道路的空间占有率及车辆的前进程度等重要交通参数,从而预测和发现事故,避免事件路段交通事态的扩大,已达到车辆、司机和行人安全以及道路安全的目标[3]。
1.1国内外研究现状事件自动检测(简称AID)是交通管理与控制系统重要的功能之一,如何准确、及时地检测和确认事故发生的!山司、地点及性质,是管理与控制系统能台成功运行的关键技术。
交通事件自动检测算法的性能是交通事件管理系统的核心,也是智能交通系统实施中能否成功运行的重要评价指标之一。
多年来随着高速公路和城市快速路的依次兴起,国际各国在研究开发和改进AID算法方面做了大量工作[4]。
1.1.1国外研究概况国外对事件管理系统的研究比较早,经过长时间的积累,在理论和实践方面都有令人瞩目的成就。
(1)理论方面1968年,美国加利福尼亚州运输局提出了“加利福尼亚算法”,加州算法属双截面算法,它以车道占有率为参数,所依据的是事件发生时上游检测端面占有率将增加、下游检测端面占有率将减少这一原理。
之后Payne(1975)年以洛杉矶和明尼阿波利斯两个城市高速公路监测系统所得的数据为6基础,对10种高速公路事件自动检测算法进行研究比较,并开发了参数标定软件。
实践证明,能够判断事件持续和结束的算法7和算法8效果较好[5]。
1970年,Dudek和Messer提出了采用控制变量(能量或车道占有率)的标准正常┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊偏差(SND)检测算法,他们认为,急剧变化的控制变量将反映出与道路几何因素所确定的交通需求和通行能力明显不一致的事件状态[6]。