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原文传递山区高速公路夜间养护作业区风险特征及合流区长度设置研究

论文题名：	山区高速公路夜间养护作业区风险特征及合流区长度设置研究
关键词：	山区高速公路;夜间养护作业;风险特征;合流区长度
摘要：	为明确夜间高速公路养护作业区行车风险特征，探究宏观、微观特征参数及控制段长度对合流区行车风险的影响规律，本文通过对交通观测数据展开研究，揭示了夜间高速公路养护作业区交通流特性及合流区风险特征；基于单车轨迹数据和宏观交通流数据，结合 XGBoost-SHAP理论进行作业区风险严重度预测；选择特征重要度较高的微观轨迹参数建立 Logistic 回归预测模型，得到合流冲突风险下轨迹参数与综合风险指标（ ICRI ）的回归方程；对VISSIM参数进行了单因素方差分析，得到各参数设置下仿真输出交通量与实测交通量的偏移水平，进一步通过BP-神经网络结合遗传算法对VISSIM各参数进行优化；建立参数校正后的养护作业区仿真模型，从不同控制区下养护作业区交通流风险严重度和碰撞概率角度展开分析，得到合流区控制段长度与合流风险变化规律。主要研究结论如下：　　（1）揭示了夜间高速公路养护作业区交通流特性，作业区冲突与微观轨迹参数的关联性以及合流区冲突特征。通过无人机观测数据，从交通量、交通组成、车速分布、车辆行车轨迹特征分析夜间养护作业区的风险规律；结合损失能量指数（ LEI ）、事故指数（ C I ）分析了车辆在不同因素影响下的冲突严重性和合流区不同换道特征下的冲突规律。　　（2）得出了微观轨迹参数、宏观交通流参数对夜间高速公路养护作业区风险特征的影响重要程度及演化趋势。研究结果表明：微观轨迹参数中，DRAC、THW、平均速度、1/TTC、行程时间对模型的平均输出影响较高，DRAC 始终处于第一输出影响参数，DRAC、平均速度、THW 对风险具有正向推动作用；宏观交通流参数中，交通量、大车比例、合流区行车平均时长、5%1/TTC 则为影响养护路段整体风险的关键因素。预测结果可为夜间高速公路养护作业区交通组织及管控方案提供参考。　　（3）构建了夜间高速公路养护作业区 Logistic风险回归预测模型，得出了不同合流区控制段在养护施工期间车辆的碰撞概率及整体路况的风险水平概率。结合预测模型重要特征参数，筛选合流区速度、加速度、距上游起始点位置、车辆长度、合流区行车耗时、THW 等因素为自变量，综合风险指标（ ICRI ）为因变量，分析了车辆在不同风险水平下各因素对ICRI的显著性。　　（4）推导出不同控制区下的风险指标RSL、CID及风险概率均值，深入研究了警告区与上游过渡区不同长度组合情况所对应的碰撞概率和安全性，揭示了夜间高速公路养护作业区碰撞概率和各水平冲突风险概率随控制段长度不同而变化的规律，结合CID与Ls+Lw的拟合关系式、综合安全指标I 评价了合流区不同控制段布设方案的安全性能。当vehgt;1000pcu/h后Ls、Lw对最优控制段组合具有相同的敏感性，此时合流区服务水平下降，路段安全水平受Ls、Lw的提升没有显著性的变化。研究结果对夜间高速公路养护作业区行车安全水平改善措施具有一定参考意义。
作者：	田丰铭
专业：	交通运输
导师：	王海洋
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2023