数据驱动下的高速公路运行安全管控

目录 “交通安全科学与技术学术著作丛书”序 序 前言 第1章概述1 1.1我国高速公路交通安全现状1 1.2高速公路运行安全管控发展状况3 1.3数据驱动下的高速公路运行安全管控架构及内容16 参考文献17 第2章运行安全信息采集22 2.1交通流信息采集22 2.1.1交通流参数22 2.1.2线圈检测器23 2.1.3交通流信息的应用25 2.2卡口交通信息采集26 2.2.1卡口系统简介26 2.2.2卡口数据的应用27 2.3全域车辆轨迹信息采集29 2.3.1概论29 2.3.2基于毫米波雷达组群的全域车辆轨迹采集30 2.4气象信息采集33 2.4.1气象监测系统33 2.4.2系统功能34 2.5车重信息采集35 2.5.1动态称重系统35 2.5.2系统构成35 2.6路面状态信息采集37 2.6.1水膜感知系统37 2.6.2功能构架38 参考文献40 第3章实时事故风险评估41 3.1引言41 3.2建模数据集构建42 3.2.1数据抽样方法43 3.2.2交通流特征变量构建44 3.2.3交通流特征变量筛选50 3.3基于二元Logistic回归的事故风险预测模型53 3.3.1原理阐述54 3.3.2模型数据54 3.3.3结果分析55 3.4基于支持向量机的事故风险预测模型56 3.4.1模型原理57 3.4.2建模数据58 3.4.3模型结果58 3.5前景展望59 参考文献61 第4章二次事故风险评估63 4.1二次事故概念63 4.2二次事故鉴别64 4.3二次事故的时空预测66 4.3.1高速公路二次事故时空统计分布67 4.3.2一次事故信息说明及线性分析70 4.3.3二次事故时空预测模型71 4.3.4模型对比79 4.4二次事故的可能性分析81 4.4.1二次事故原因分析81 4.4.2基于逻辑回归模型的二次事故致因分析84 参考文献89 第5章施工作业区风险评估91 5.1施工作业区安全分析91 5.1.1施工作业区构成91 5.1.2施工作业类型93 5.1.3施工作业区安全设施和布置93 5.2施工作业区驾驶行为特征96 5.2.1施工作业区驾驶行为特征模型96 5.2.2施工作业区驾驶行为特征分析114 5.2.3施工作业区驾驶行为特征运用128 5.3基于机器学习的高速公路施工作业区实时事故风险评价模型130 5.3.1配对病例对照与白化处理131 5.3.2二元Logistic回归模型135 5.3.3卷积神经网络模型138 参考文献144 第6章交通事件时空影响预测146 6.1事件态势感知146 6.1.1面向事件态势感知的双层路网拓扑结构146 6.1.2基于交通传感器的事件态势感知技术153 6.2事件时间影响预测165 6.2.1交通事件持续时间四阶段定义及其预测方法165 6.2.2事件持续时间分布拟合及其加速消散模型180 6.3事件空间影响预测187 6.3.1交通突发事件辐射范围预测建模与分析187 6.3.2基于双向LSTM的交通事故空间影响实时预测模型201 参考文献212 第7章应急预案管理214 7.1高速公路交通事故管理对策分析214 7.1.1交通事故管理对策框架设计及管理区域划分214 7.1.2高速公路交通事故管理措施217 7.1.3高速公路交通事故联动管理机制228 7.2基于案例推理的交通事故应急措施决策231 7.2.1高速公路交通事故应急决策特点231 7.2.2案例推理原理233 7.2.3基于案例推理的交通事故应急措施决策方法237 7.3基于数据挖掘的交通事故案例检索优化245 7.3.1基于kNN算法的交通事故案例检索问题分析246 7.3.2基于数据挖掘的交通事故案例检索优化流程设计247 7.3.3交通事故案例检索优化方法249 7.3.4实验验证256 参考文献258 第8章运行安全控制259 8.1引言259 x数据驱动下的高速公路运行安全管控 8.2可变限速管控264 8.2.1可变限速研究现状264 8.2.2可变限速控制优化算法264 8.2.3基于交通流仿真的可变限速管控案例266 8.3匝道控制273 8.4车路协同预警274 参考文献275