高速公路运行风险智能管控技术及应用(道路交通安全主动预警与智能化管控)

第1章 绪论

1.1 研究背景 _3 1.2 国内外研究现状 _6

1.2.1 高速公路风险分析研究现状 _6 1.2.2 高速公路交通管控技术研究现状 _8 1.2.3 高速公路智能交通管控干预体系研究现状 _10 1.3 主要研究内容 _13 1.4 技术路线 _15

第2章 高速公路交通风险分析

2.1 高速公路交通风险分析理论 _19

2.1.1 静态风险分析理论 _21 2.1.2 动态风险分析理论 _25 2.2 高速公路车辆运行冲突风险 28

2.2.1 车辆运行冲突风险的定义 28

2.2.2 基于多源传感器的车辆运行冲突风险识别_29 2.2.3 基于高精度定位的车辆运行冲突风险识别_30 2.3 高速公路路段风险 38

2.3.1 风险特征因素分析 39

2.3.2 基于熵理论的路段风险分析模型 _44 2.3.3 路段运行风险评估实例验证 _49

2.4 高速公路区域路网交通流风险 _52

2.4.1 交通运行态势评估 _53 2.4.2 关键影响因素风险评估 _57

2.4.3 基于隐马尔可夫模型的交通运行态势预测模型_60 2.4.4 交通运行态势实例 _66

第3章 高速公路车辆运行风险实时评估与短临预警

3.1 高精度定位信息获取方法 _73

3.1.1 高速公路沿线北斗地基增强系统 73 3.1.2 基站的组成 _75

3.2 高精度定位车载预警终端 _76

3.2.1 模块选型 _77 3.2.2 整体设计流程_78 3.3 车路通信系统搭建 _79

3.4 风险实时评估及短临预警平台 _81 3.4.1 开发需求分析 _81 3.4.2 平台系统框架构建 _83 3.4.3 数据库体系结构 _83

3.4.4 车辆冲突风险识别模型嵌入 87 3.4.5 高精度地图数据采集与匹配 _87 3.4.6 高并发数据处理与优化 _88

第4章 面向高速公路不良驾驶行为的主动干预

4.1 不良驾驶行为综合辨识与分析 _93

4.1.1 不良驾驶行为综合辨识_94 4.1.2 典型不良驾驶行为特征分析 _94

4.1.3 基于规则匹配的不良驾驶行为综合识别方法 105

4.2 驾驶意图识别及驾驶行为预测_111

4.2.1 驾驶意图识别_111

4.2.2 驾驶行为与意图预测方法 _112 4.3 不良驾驶行为分级评价 _125

4.3.1 分级评价模型_126 4.3.2 分级评价实例 _129

4.4 不良驾驶行为主动安全预警 _131 4.4.1 客观评价指标 _131 4.4.2 主观评价指标 _133

第5章 连续交通流感知与交通事件预警

5.1 多目标检测与数据融合 _139 5.1.1 毫米波雷达目标检测 _139 5.1.2 视频目标检测 _145 5.1.3 雷视数据融合 _151 5.2 路段雷视数据组网 _154

5.2.1 设备布设方法 _154 5.2.2 数据组网方法 _157 5.3 交通事件预警_164

5.3.1 典型交通事件_164 5.3.2 预警设备_168 5.3.3 预警体系与方法 _176

第6章 高速公路匝道联动控制

6.1 入口自适应控制方法 _183 6.1.1 入口控制影响因素 184 6.1.2 入口控制策略 _185

6.1.3 基于行车风险分析的入口控制模型_187 6.1.4 入口控制仿真分析 _189 6.2 出口诱导管理_191

6.2.1 运行状态评估模型_191 6.2.2 出口诱导控制模型_192 6.2.3 交通诱导信息发布方式_196 6.3 出入口联动控制系统 _199

6.3.1 总体架构 _200 6.3.2 数据处理流程 _202 6.3.3 系统功能模块 _202

6.4 出口车辆智能管控预警装备设置 206

6.4.1 功能定位 _206 6.4.2 新型可导向防撞垫 206 6.4.3 系统设计 _208

第7章 异常天气下高速公路主线交通流智能管控

7.1 雾天高速公路主线交通流管控 215 7.1.1 可变限速控制 _215 7.1.2 分级控制策略 _228

7.2 雨天高速公路主线交通流管控 231 7.2.1 可变限速控制 _231 7.2.2 分级控制策略 238

7.3 雪天高速公路主线交通流管控 241 7.3.1 可变限速控制 _241 7.3.2 分级控制策略 _245

第8章 基于运行风险的区域路网动态交通分配

8.1 区域路网动态交通分配策略 251

8.1.1 交通事件影响 _251

8.1.2 交通拥挤及风险发展态势 252 8.1.3 事件预防与疏解技术启动阈值 _252 8.1.4 拥挤控制策略与交通拥挤的匹配关系 _253 8.1.5 控制策略的决策流程 _254 8.1.6 初始拥挤风险疏解控制模块 _257 8.1.7 疏解策略转换启动模块 _258 8.2 路网动态交通分配 260

8.2.1 动态交通分配流程 _260

8.2.2 小型路网动态交通分配数值模拟分析 261 8.2.3 大型路网动态交通分配模型 _265 8.2.4 大型路网动态交通分配仿真 _280 8.3 区域路网动态交通分配应用情况 282

8.3.1 区域路网动态交通分配发展 282 8.3.2 国外区域路网动态交通分配应用 288

第9章 高速公路网络化综合智能防控体系

9.1 高速公路网络化综合智能防控体系概述 297 9.2 高速公路网络化综合智能防控体系服务集 _300

9.3 针对不同对象涵盖不同层次的高速公路网络化综合智能防控体

系 302

9.4 高速公路网络化综合智能防控体系的物理架构 303

9.4.1 信息获取体系 _303 9.4.2 层次体系 _304 9.4.3 实施体系 305 9.4.4 方法体系 305 9.4.5 对象体系 _306

9.5 综合智能防控体系的逻辑架构 307

第10章 工程应用与示范

10.1 车辆运行风险实时评估与短临预警在示范工程中的应用 _315

10.1.1 示范工程概述 _315 10.1.2 示范工程建设 315 10.1.3 示范效果评估 _317

10.2 交通事件检测与预警系统在示范工程中的应用 _326

10.2.1 示范工程概述 326 10.2.2 设备布设 327 10.2.3 系统平台搭建 328 10.2.4 示范效果评估 330

10.3 互通、服务区出口主动引导防撞预警在示范工程中的应用 _335

10.3.1 示范工程概述 _335 10.3.2 设备开发功能 335 10.3.3 检测原理及设备结构 _336 10.3.4 系统平台 337

第11章 创新成果及前景效益

11.1 科技成果与创新 _341 11.2 应用前景与效益 _344

参考文献