高速公路交通事件检测及交通疏导技术研究

本论文依托的科研项目是国家自然科学基金面上项目《智能化高速公路突发事件监控系统关键理论与方法研究》和吉林省科技发展计划项目《高速公路交通事件自动检测系统研究》。 “安全、快速、高效、舒适、环保”是高速公路运输的基本目标。如果把交通安全设施作为高速公路车辆高速、安全、舒适行驶的静态保障系统,高速公路监控系统则是其动态保障系统。高速公路上交通事件的频繁发生,已经对高速公路的安全和效率产生了严重影响。针对这一现状,本论文运用支持向量机技术、最优控制理论、遗传算法以及GPS、GIS、GPRS等先进的技术手段与方法,对高速公路交通事件自动检测算法及交通疏导技术进行了深入研究。 论文设计了一种将固定交通检测器数据采集技术与GPS浮动车数据采集技术相结合的高速公路交通事件检测及交通疏导系统,给出了其物理结构框架和逻辑框架,并对系统的关键技术进行了分析;重点研究了基于SVM的AID系列算法,提出了基于固定检测器的SVM-AID算法、基于SVM多分类器的组合AID算法以及基于SVM多分类器的交通事件全过程自动检测算法;依托3GS技术,针对事件响应反馈和实时反馈通信机制,分别提出并设计了两种具有良好扩展性能的高速公路AID算法,即基于3GS技术的中心式AID算法和车载式AID算法;构建了交通事件条件下高速公路匝道整体控制模型,设计了其求解方法,并利用遗传算法求得最优匝道调节率;同时针对不同的交通事件严重程度以及不同的交通需求,设计了多种疏导方法的组合形式,并通过模拟对比分析确定了不同情况下的最佳疏导方案。 本论文中涉及到的许多研究内容、研究方法和研究结论是对高速公路交通事件检测及交通疏导技术研究的探索和补充,可以为今后深入研究高速公路智能交通监控方法提供理论和工程参考,也可对高速公路高水平管理提供技术支持。