车联网环境下道路交通事故链阻断系统效率评价方法研究

发布时间：2020-08-22 03:40

【摘要】：随着人们对汽车需求的增加和公路运输业的迅速发展,给交通安全环境带来了日趋严重的压力,同时也带来更多的道路交通事故。高速公路连环交通事故是最为严重的,这类事故大多都是由“人-车-路-环境”四类共同藕合失衡而导致的灾祸事件。更深入的分析这类事故发现,这类事故通常是由一连串不间断单独交通事件组合的道路交通事故链(Chains of Road Traffic Incident,CRTI),如果能够在发生连环交通事故前就阻断这个串上的某个“链”,就可以达到在事故风险初期对事故链进行阻断的目的。因此,寻找CRTI阻断相关理论方法和开展CRTI阻断系统效率评价方法的研究就成为了进一步降低高速公路交通事故损失的重要突破口,对CRTI阻断系统阻断效率的评价可以实时反馈系统的运行状况,使阻断方案专家库得到及时的更新,并不断完善阻断原型系统。在车联网环境(Internet of Vehicles,IOV)下,车辆能够全方位的感知繁复的道路交通环境,行车周围环境信息、车辆状态等都可以轻松准确的获得。事故链阻断以及效率评价相关内容的研究都要通过车联网环境获取需要采集的行驶信息。车联网技术能够为CRTI阻断系统效率评价方法的研究提供可靠的技术保障。本文在研究CRTI阻断相关理论的基础上,以交通运输部项目“道路交通事故链阻断方法及主动安全集成控制系统关键技术研究(项目编号:2013-364-836-900)”和国家自然科学基金项目“面向车联网的道理交通事故链动态演变规律及其阻断方法研究(项目编号:61573171)”为依托,对CRTI阻断系统阻断效率评价方法进行了研究。CRTI阻断效率的评价方法是项目的重要部分,能够实时的反馈阻断系统的状态信息,更新阻断方案专家库和完善CRTI阻断原型系统。本文主要包含以下4部分研究工作内容:(1)系统论述了CRTI与车联网的研究及发展现状,分析了车联网环境下CRTI阻断效率评价的可行性。深度研究了CRTI成因及其相关理论,为CRTI阻断效率评价方法及阻断原型系统的研究奠定了理论基础。(2)根据CRTI实时演化状态,确定选取评价指标的原则及思路,合理的选取评价指标,建立一套完善的评价指标体系,并设计基于车联网上下文感知的、动态的、定性定量的评价方法。(3)通过详细的分析导致CRTI产生的危险因素,并根据两类危险源理论,将“人-车-路-环境”危险源分成两大类;通过分析危险源和危险度之间的影响关系,建立了影响事故发生的可能性和严重性的危险度模型;建立综合评价函数(代价函数)模型,实现对阻断效率的综合评价;研究阻断原型系统,用于在仿真试验中验证所提出评价方法及相关模型和算法的可靠性和有效性。(4)搭建以Prescan-Matlab/Simulink联合仿真软件和罗技G29的驾驶人硬件在环为基础的CRTI仿真试验平台,以典型的CRTI场景阻断为例,验证阻断策略的安全性和上述关键模型及评价方法的有效性。试验结果表明阻断系统能够将行车总体危险度降低45%左右,且阻断成功率达90%以上。最后在Prescan中构建交通路网,验证评价CRTI阻断效率能否提高路网通行效率,试验结果表明对CRTI阻断效率进行评价能够使路网停车延误减少将近51%,进而使交通总延误降低。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U491.31
【图文】：

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车联网环境下道路交通事故链阻断系统效率评价方法研究。但随着车联网（Internet of vehicles）技术的开展，道路技术已越趋成熟[2]，车联网是在“人-车-路-环境”以及进行无线通讯和信息交互的网络，车联网环境下交通信息数量大、共享度高、实时性强，不同数据信息之间具有相关能够按有效的交通信息互通，使得对行车安全隐患以及事时和准确，并及时的预警和阻断，相比于传统的交通管理，车联网环境示意图如图 1.1 所示。车联网技术的研究已变成科学且实用的智能交通体系，将各种传感技术、通信发布技术等合理的实施到整个交通管理体系，并构建及时运输综合控制及管理系统[3]，使 CRTI 阻断相关技术的研出来的问题和缺点有望得到有效的解决。

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车联网环境下道路交通事故链阻断系统效率评价方法研究TI 阻断系统阻断方案真软件中搭建一个交通网络，用于模拟 CRTI。图 4.6 为某一 4.7 为对应车辆队列用复杂网络表示示意图。图中网络节点表连边的颜色表示车辆之间的危险等级，分别是红、橙、黄、蓝

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图 4.6 某一交通场景Fig.4.6 A traffic scenea1 a4a2 a5a3 a6a7图 4.7 某一交通场景表达例图Fig.4.7 An example diagram of a traffic scene以图 4.8 和 4.9 所示的动态场景为例，说明 CRTI 阻断的方法。

【参考文献】