基于智能交通系统的高速公路行车安全研究

《基于智能交通系统的高速公路行车安全研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于智能交通系统的高速公路行车安全研究摘要：随着我国交通事业的高速发展，高速公路行车安全成为交通事业发展的一大障碍，因此智能交通系统的运用是当今交通发展的主流.本文依据高速公路车辆车速分布建立车速模型，建立车速离差与事故发生的关系.依据在智能交通控制下车速离差优化模型，最终得出在智能交通系能的运用下行车事故的减少，迗到行车安全优化的效果.关键字：高速公路智能交通系统车速离差事故发生率分类号：U412文献标识码：A一、高速公路行车安全性分析假设车辆在高数公路行驶时速度服从正态分布，且中国高速公路的限速为60公里/小时〜120公里/小时。已知服从正态分布的X

2、的概率密度函数为如果X〜N（u，），则对任意k〉0,有当k=3时，即根据原则，车速二、人为控制下安全性分析高速公路的各车道都有不同的限速，过大或者过小的车速都会对相应车道上的平均车流速产生干扰，产生安全隐患，，因而，高速公路上交通事故率的大小与单位车辆绝对速度无关，而与单位车辆车速偏离平均车速的程度，即车速标准离差有关，统计相关数据，得到下表：表一：高速公路车速与事故统计表高速公路平均车速(km/h)车速标准差(km/h)事故数量(次/年)里程(km)亿车公里事故数成渝高速87.6117.1620611423石太高速7120.32244213.429广佛

3、高速58.1313.011451621京石高速9326.631065269.645泸宁高速79.8614.2219474.0821沈大高速79.512.7388737519京津塘高速88.722.571403531安新高速85.7129.254291345渝黔高速106.7228.5430410251三：剔除奇异点后的速度标准差与事故率的散点分布可知，事故率与速度标准差呈正相关性分布，对其进行线性、指数、对数的回归分析，其模型的标定及参数如下表所示：模型汇总和参数估计值因变量:AR方程模型汇总参数估计值Fdfldf2常数DIF系数线性0.93281.75

4、8160.0004.520.496对数0.873215.726160.000-35.4716.435指数0.97341.144160.0018.810.025自变量：DIF表二：模型参数汇总表由此得出相应的模型：模型1:线性模型自变量的显著性水平值为Sig=0.000，判定系数=0.932模型2:指数模型自变量的显著性水平值为Sig=0^01，判定系数=0.973模型3:对数模型自变量的显著性水平值为Sig=0.000，判定系数=0.873说明：模型中AR为事故率(亿车公里事故率)，DIF为车速标准离差(km/h)，F值为：式中，为因变量实验样本，为样本

5、均值，为实验样本数，为总样本数，判定系数为从模型结果分析看，P值(即sigF)都远小于0.05三个模型都是显著的，都具有统计学意义。四：三种模型的模拟上图为样本实测线、直线模型、对数模型、指数模型的拟合曲线对比。由图可知，三种模型的拟合都是非常接近实测数据，但考虑拟合优度，直线模型、对数模型、指数模型三者的判定系数依次为0.932、0.873、0.973，指数模型的判定系数最高，为三者最佳。故建立起亿车公里事故率AR与车速标准离差DIF(km/h)的关系模型：即事故发生率为三、智能交通系统控制下的安全性分析3.2.1问题分析在智能交通条件下，智能交通系统

6、会始终促使车与车之间保有足够的安全距离，一旦两车车距缩小至极限安全距离时，系统会自动对车辆发出警示；当行驶车辆的车速高于道路最高限速或低于道路最低限速，智能系统会提示其保持合理的车速；智能系统会提示车辆在合适的时间进行换道或超车；智能系统会适时提醒司机保持清醒状态；智能交通系统会向司机提提供行车环境状况；智能系统会自动检测车辆性能。3.2.2模型建立由智能交通系统的工作原理可知，其对车流进行实时监测，同时提供道路信息，及时调整、优化车流速度，使交通流速始终维持在高速公路限速区间的均值附近，减小速度离差，从而保证交通流的安全，提供运行效率。我们建立无约束优

7、化模型，现假定：1.每辆车都装有智能系统。2.智能系统在车辆进入弯道前提供弯道信息，提供适宜时间进行超车信息，提供路面抗滑状况信息，提供车辆最适宜速度提示信息。3.车辆当前瞬时状态为当前行驶车速的函数智能系统自动分析可得的瞬时最优状态为说明：由于在实际中，车速是时时变化的，则智能系统会提示司机尽可能的去接近最优状态，故最优交通状态也随时间变化，我们假设某车辆的状态量与在该路况下的最优状态均为时间的函数。事实上，智能系统本身就是时时进行自我完善，自我优化的过程，最优状态本身即为一个动态函数。我们用最速下降法来描述由状态转移到最优状态的最优路径：(1)假设允

8、许误差率Y，令k=0(2)令误差率为(3)则检验满足收敛性的标准为:若满足，停止