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我国已经处于快速机动化时代。根据发达国家的发展经验来看,快速机动化必然会引起交通安全环境的恶化。虽然近年来我国道路交通事故已经大幅下降,但是交通事故死亡人数和万车死亡率仍然远高于发达国家的水平。同时,交通安全保障技术的发展相对滞后,交通安全管理水平的增长难以满足人们改善交通安全形势的迫切需求。 道路交通安全管理工作重在防范,体现了当代道路交通管理的重要思想。由于高速公路交通事故造成的人员伤亡和财产损失远高于其他等级的道路,因此开展高速公路的交通事故防范工作尤为重要。交通运行安全监测技术是进行高速公路交通安全管理、预防交通事故发生的重要途径之一,而目前我国尚未对高速公路交通运行安全监测及其决策技术进行深入的研究。 交通事故先兆辨识理论认为:只要先期发现事故先兆,就能及时加以预防和控制。高速公路交通运行安全监测技术从事故预防的角度出发,通过及时识别交通运行系统组成要素的异常变化,评估路段交通运行系统的安全状态,采取有效的控制措施,将交通事故消除在萌芽状态。 论文基于高速公路的道路属性、交通流特征、交通事故等数据,针对高速公路交通运行安全监测的决策模型展开了研究,涉及交通运行安全监测路段的筛选、监测指标的筛选、路段交通运行危险度的量化、分级等关键技术。 首先,论文提出了高速公路交通运行安全监测的概念,分析了交通运行系统的特点、交通运行系统安全状态的演化规律,为后文交通运行安全监测决策技术的研究奠定了基础。高速公路交通运行安全监测技术通过经济、有效地检测、分析、响应目标路段中已知的、可能发生的危险因素或事故,保证交通运行安全,使高速公路运营周期内损失最小。 在交通运行安全监测技术概念性研究的基础上,论文提出了交通运行安全监测路段的筛选方法。利用信号分析理论对浮动车法观测的运行速度序列进行处理,通过傅立叶变换分析该速度序列的频率分布规律;利用巴特沃斯低通滤波器将由于瞬时加、减速导致的高频速度分量过滤,还原整条道路运行速度的变化趋势;依据运行速度一致性原理完成了监测路段的划分;之后,引入了线形标准系数的概念,用以衡量不同路段道路线形条件与线形设计标准的差异性,并以交通事故在不同线形设计指标条件下的分布比例为加权系数,建立了路段安全性量化模型。在此基础上,建立了基于事故起数累积百分率与线形标准系数的监测路段筛选模型。 为监测路段选择合适的监测指标是紧随交通运行安全监测路段选择之后要解决的一个关键问题。通过对交通事故影响因素的分析,论文建立了初始监测指标集;引入交通事故危险性系数对监测指标进行量化,并重点建立了交通流特征与交通事故危险性系数的相关关系模型。在此基础上,利用盒形图分析法完成了监测指标的筛选。 在以上交通运行安全监测路段和监测指标筛选的基础上,论文提出了交通运行危险度的概念,基于贝叶斯网络分析技术建立了量化路段交通运行度的贝叶斯网络分析模型。论文在分析了样本高速公路部分交通事故发生时段路段交通运行危险度的基础上,利用聚类分析技术将路段交通运行危险度分为低、中、高三级,并针对不同危险度等级提出了相应的对策方案。 高速公路交通运行安全监测技术作为一种主动的交通安全管理手段,必将强力推进高速公路交通安全环境的改善。开展高速公路交通运行安全监测技术的研究,可以有效减少交通事故隐患、降低事故风险、预防和控制重、特大事故的发生,避免或减少人员伤亡、重大经济损失,对保障高速公路交通运输的安全、高效发展具有重要的现实意义。