基于固定型檢測器的高速公路自動事件檢測算法研究.pdf

1、高速公路的出現(xiàn)為人們的出行和貨物運輸開辟了一條安全、高效、舒適、方便的快速通道，產(chǎn)生了巨大的社會和經(jīng)濟效益。截至2010年底，我國高速公路總里程由“十五”期末的4.1萬公里發(fā)展到7.4萬公里，居世界第二位，僅次于擁有約10萬公里的美國。隨著高速公路的快速發(fā)展，高速公路的交通事故也越來越多，其負面影響越來越大。一方面，事件對高速公路的交通影響范圍越來越大，事件導(dǎo)致交通擁堵的經(jīng)濟損失巨大；另一方面，交通事故以及二次事故導(dǎo)致的人員傷亡越來越嚴

2、重。因此及時、準確、可靠的檢測交通事件，以便于采取有效的管理措施，盡快恢復(fù)高速公路的通行能力，減少事件造成的生命安全和財產(chǎn)損失，是非常必要的。
　　 本文旨在對基于固定型檢測器采集的交通信息為數(shù)據(jù)源，研究交通事件的參數(shù)變化特征，并在此基礎(chǔ)上研究交通事件自動檢測算法(AID，Automatic Incident Detection)，提高算法的識別率，減少誤判率和平均檢測時間。論文通過使用交通仿真工具VISSIM，分析交通流參數(shù)的

3、變化特征與交通流大小、事件發(fā)生地點與檢測器之間的距離、事件導(dǎo)致車道的關(guān)閉數(shù)之間的關(guān)系；并在此基礎(chǔ)上，實例分析了標準偏差法的優(yōu)點和不足之處，提出了組合的AID算法，實例驗證了該算法的有效性。同時還提出了事件解除自動檢測方法，進一步完善交通事件自動檢測系統(tǒng)。主要工作如下：首先介紹了高速公路事件自動檢測的研究背景及相關(guān)技術(shù)的研究應(yīng)用現(xiàn)狀；介紹了高速公路交通流的基本理論、相關(guān)概念和交通事件的定義及其分類，以及AID算法的定義及分類；著重介紹了A

4、ID算法的性能評價指標和評價方法；簡要的介紹了幾種經(jīng)典的AID算法以及優(yōu)缺點的比較。其次使用VISSIM仿真工具進行高速公路交通事件仿真，分析交通流參數(shù)的變化特征與交通流大小、事件發(fā)生地點與檢測器之間的距離、事件導(dǎo)致車道的關(guān)閉數(shù)之間的關(guān)系;同時也通過仿真分析了高速公路正常運行情況下，交通流參數(shù)的波動特征以及波動特征與交通流大小的關(guān)系。隨后在分析交通事件的交通流參數(shù)變化特征的基礎(chǔ)上，通過實例驗證了標準偏差法，分析其優(yōu)點和不足之處，以及不足

5、的原因。提出了組合的AID算法，該組合算法將高速公路的交通流狀態(tài)分為低流量和非低流量兩種狀態(tài)，分別采用低流量AID算法和改進的標準偏差法。其中，改進的標準偏差法以上游的占有率、和下游的流量作為參數(shù)，分別使用標準偏差法進行事件判別，將標準偏差法判別結(jié)果再進行一次誤判判別，即判別在前面標準偏差法判別有事件發(fā)生是錯誤的，經(jīng)過實例驗證，該組合AID算法相比于經(jīng)典的標準偏差法提高了識別率，減少了誤判率和平均檢測時間。同時還提出了事件解除自動檢測方