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高速公路安全服务水平分级方法研究

作　者: 李梅
导　师: 孟祥海
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 交通运输规划与管理
关键词: 安全服务水平路段划分动态聚类概率分布自组织神经网络
分类号: U492.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

为了客观、准确地评价高速公路各路段的交通安全状况,并且提高量化评价水平,本文针对高速公路路段划分、安全服务水平分级方法开展了系列相关研究。目前,在高速公路安全服务水平分级工作中,首先要做的工作是将一条高速公路划分成一个一个的区段,然后针对每个区段进行安全评价。为此,本文在分析国内外现有路段划分方法的基础上,从交通安全角度考虑,提出了基于事故点分布的路段动态聚类划分方法。通过案例分析将该方法路段划分结果与定长法路段划分结果对比,该方法提高了路段划分的客观公正性及自动化水平。在路段划分的基础上,本文选取事故率、受伤率、死亡率作为安全服务水平分级指标。通过分别建立事故率、受伤率、死亡率以及三者加权综合指标与AADT的关系,计算各流量区间的均值和标准差,基于概率分布理论以各流量区间内均值加减标准差形成系列分界点,拟合分界点形成曲线,从而可将事故样本进行空间划分,每个空间区域即代表一种安全状况。借鉴美国HCM公路服务水平的划分级别,将我国高速公路安全服务水平也分为六级。结合京珠高速事故及相关数据给出了不同流量区间下各安全服务水平的分级标准。根据各路段的事故率、受伤率、死亡率指标确定其安全服务水平高低具有一定的模式识别特点,本文又建立了基于自组织神经网络的安全服务水平分级方法。以亿车公里事故率、亿车公里受伤率、亿车公里死亡率、三个指标的加权综合值以及三个指标乘以各自的加权值分别作为输入变量,得到不同输入变量下各路段的安全服务水平分级结果,从而从另一个方面自动地对路段安全状况进行分级。最后,将单一指标和多指标下基于概率分布的安全服务水平分级结果与基于自组织神经网络的安全服务水平分级结果对比分析,两种方法下55个路段的安全服务水平符合度较高,说明两种方法在高速公路路段安全服务水平分级方面都具有一定的适用性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-19
  1.1 课题研究背景  9
  1.2 课题来源及研究目的和意义  9-10
    1.2.1 课题来源  9-10
    1.2.2 研究目的和意义  10
  1.3 国内外研究现状  10-17
    1.3.1 国内研究现状  10-13
    1.3.2 国外研究现状  13-16
    1.3.3 国内外研究现状综述  16-17
  1.4 主要研究内容及技术路线  17-19
    1.4.1 论文主要研究内容  17
    1.4.2 技术路线  17-19
第2章基于事故分布的路段动态聚类划分方法研究  19-32
  2.1 高速公路路段划分目的及划分方法  19-22
    2.1.1 高速公路路段划分目的  19
    2.1.2 高速公路路段划分方法  19-22
  2.2 基于事故分布的路段动态聚类划分原理  22-24
    2.2.1 动态聚类的工作原理  22-23
    2.2.2 路段动态聚类划分过程  23-24
  2.3 路段动态聚类划分方法应用  24-27
    2.3.1 确定路段分类数及初始聚类中心  25-26
    2.3.2 基于事故分布的路段划分结果  26-27
  2.4 两种路段划分结果对比  27-31
  2.5 本章小结  31-32
第3章基于概率分布的路段安全服务水平分级研究  32-47
  3.1 高速公路安全服务水平分级的目的  32
  3.2 安全服务水平分级指标选取  32-33
  3.3 安全服务水平级别划分  33-34
  3.4 基于概率分布的分级方法及分级标准研究  34-35
  3.5 概率分布在安全服务水平分级中的应用  35-46
    3.5.1 基于事故率的路段安全服务水平分级  35-38
    3.5.2 基于受伤率的路段安全服务水平分级  38-40
    3.5.3 基于死亡率的路段安全服务水平分级  40-43
    3.5.4 基于综合评价指标的路段安全服务水平分级  43-46
  3.6 本章小结  46-47
第4章基于神经网络的路段安全服务水平分级研究  47-56
  4.1 安全服务水平分级指标及级别划分  47
  4.2 安全服务水平分级方法选择  47-48
  4.3 自组织神经网络原理及安全服务水平分级实现过程  48-50
    4.3.1 自组织神经网络原理  48-49
    4.3.2 安全服务水平分级实现过程  49-50
  4.4 自组织神经网络在安全服务水平分级中的应用  50-55
    4.4.1 输入输出节点数确定  50-51
    4.4.2 自组织神经网络训练过程  51-53
    4.4.3 安全服务水平分级结果  53-55
  4.5 本章小结  55-56
第5章高速公路安全服务水平分级方法对比分析  56-64
  5.1 单一指标下安全服务水平对比分析  56-60
    5.1.1 以事故率为评价指标安全服务水平对比分析  56-57
    5.1.2 以受伤率为评价指标安全服务水平对比分析  57-59
    5.1.3 以死亡率为评价指标安全服务水平对比分析  59-60
  5.2 多指标下安全服务水平对比分析  60-62
  5.3 两种方法分级特点及适用范围分析  62-63
  5.4 本章小结  63-64
结论与展望  64-66
  结论  64-65
  进一步展望  65-66
参考文献  66-70
附录  70-85
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  85-87
致谢  87

高速公路安全服务水平分级方法研究

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