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基于多源异构数据融合的高速公路行车风险评估与预警模型研究
| 论文题名： | 基于多源异构数据融合的高速公路行车风险评估与预警模型研究 |
| 关键词： | 高速公路;交通安全;行车风险;数据融合;层次分析法 |
| 摘要： | 我国高速公路在迅猛建设发展的同时也面临着交通事故频次居高不下的问题，严重危害了交通安全与效率。为切实保障交通运输安全，加快建设交通强国和社会主义现代化国家，各级政府也把风险管控和整治隐患作为预防交通事故的最有效手段。要实现上述两点必须对行车风险进行准确评估和及时预警。本文结合路网多源异构交通数据，在深度剖析交通事故影响因子的基础上，对高速公路行车风险评估与预警展开研究，主要工作如下： 首先分析和掌握了多源异构交通数据的内容和结构特性，确立以数据融合的方法处理该数据的可行性；基于数据融合基本流程，建立高速公路多源异构数据的处置流程；探讨了不同层次下各数据融合算法的优劣，确定了本研究的数据融合算法，为挖掘高速公路行车风险因子奠定基础，并基于采集的路网数据进行了数据融合实例分析。 然后对不同风险评估方法的特点进行分析，确立本文的研究思路为提取行车风险指标并建立数学模型以评估行车风险；分别从人、车辆、道路和环境四个方面对行车风险影响因子进行辨识，确立各方面的风险参数，结合风险指标选取原则，构建了较为通用的高速公路行车风险指标体系；根据指标体系构建因素集，划分行车风险为Ⅰ~Ⅴ五个等级构建评语集，利用梯形隶属度函数、层次分析法和变异系数法改进模糊矩阵，建立基于模糊综合评价的高速公路行车风险评估模型；以陕西西汉高速为研究对象进行实例分析，对该路段行车风险进行定性和定量评估，验证了模型的有效性。 最后通过对高速公路行车风险预警进行理论分析，确立其研究思路，分别对自由流、跟车和换道行驶状态的行车风险进行分析，确立各状态下的安全行车约束条件，构建了基于实时交通流状态的高速公路行车风险预警模型，根据模型对交通流参数的运算需求进行了分析，并确立了各参数的计算方法；以陕西省绕城高速K53.065-K58.010路段为研究对象，对不同交通流状态下的行车风险进行了预警分析，对模型有效性进行了验证。 本文研究可对高速公路行车风险进行较为准确的评估和及时的预警，在一定程度上为高速公路管理部门制定科学高效的风险管控措施提供决策支持，有效预防交通事故的发生。 |
| 作者： | 魏旭 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 靳引利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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