详情

原文传递基于GIS的高速公路网运营安全管理系统研究

论文题名：	基于GIS的高速公路网运营安全管理系统研究
关键词：	高速公路网;运营安全管理;安全管理系统;物理数据模型;交通状态;管理决策;灾害性天气;交通网络;数据库;交通事件;公路交通;信息;跨海大桥;决策模型;管理条件;工程;逻辑表达方式;框架结构模型;客观影响因素;决策分析方法
摘要：	在我国高速公路建设大发展期间，高速公路密度不断提高，高速公路交通网络逐步形成，但同时已建成通车的高速公路在运营中也出现了较为严重的交通安全问题。这很大一部分原因是管理手段滞后，管理体制不完善，管理水平低造成的。因此，迫切需要采用先进的信息、安全与管理技术，建立一个高速公路运营安全管理系统，以确保高速公路的行车安全。通过调研国内外相关系统和技术的研究应用现状可知，本系统的发展趋势是：交通安全网络全局化管理；GIS安全分析决策工具的支持；基于全天候、综合事件的运营安全管理；运用多元化、信息化和智能化的交通管理与控制手段。因此，本文依托上海沪宁高速公路和杭州湾跨海大桥两项工程，以高速公路网为研究对象，以影响路网运行安全的事件 (灾害性天气、不良交通状态、交通事件和临时施工) 为基本研究条件，以地理信息技术为研究手段，研究了建立基于GIS的高速公路网运营安全管理系统的一些关键技术和问题。首先，在全面分析高速公路网运营安全客观影响因素的基础上，进一步从用户需求和功能需求两方面深入分析了系统的需求，由此提出了基于 GIS 的高速公路网运营安全管理系统的层次结构和功能结构。其次，在总结现有交通网络 GIS 数据模型的不足的基础上，提出了满足系统安全管理需要的，基于交通流特性的高速公路交通网络 GIS 数据模型，确定了该模型的基本建模要素、各要素逻辑表达方式和建模规则，设计了其概念、逻辑和物理数据模型。该模型在系统中的应用表明：它有利于响应路网突发事件和迅速触发安全管理决策，是 GIS-T数据模型向行为视图发展的较好尝试。再次，在完善高速公路网运营安全管理各类标准形式的基础上，基于所提出的高速公路交通网络GIS数据模型，综合运用系统工程的建模方法、优化方法、仿真方法、预测方法、评价方法和决策方法，建立和设计了不同安全管理条件下的高速公路网运营安全管理决策模型与算法。这些安全管理条件主要是由各种灾害性天气、不良交通状态、交通事件和高速公路临时施工等事件组合成的综合条件。在决策研究过程中，还提出了适用于高速公路网运营安全管理决策的，多层次多目标路网安全管理单元划分方法，以及一种称为“三维决策网络” 的系统决策分析方法。再次，通过进行系统数据特征分析和数据分类整理，提出了一种基于信息分类的数据库框架结构模型，借助于该模型建立了基于 GIS 的高速公路网运营安全管理系统的数据库框架，并具体研究了数据库各组成部分的内容、关系、数据结构以及编码规则。最后，依托杭州湾跨海大桥工程，将基于 GIS 的高速公路网运营安全管理系统研究成果应用于工程实践。并对进一步工作的方向进行了简要的讨论。关键词：高速公路网，运营安全，管理系统，GIS数据模型，决策模型与算法，灾害性天气，不良交通状态，交通事件，数据库
作者：	齐莹菲
专业：	道路与铁道工程
导师：	郭忠印
授予学位：	博士
授予学位单位：	同济大学交通运输工程学院
学位年度：	2007
正文语种：	中文