基于贝叶斯网络的城市道路交叉口交通安全评价与实证研究
2023-02-01 08:45:36
论文总字数:32427字
摘 要
近年以来,国内城市经济开发速度不断加快,城市的交通运输车辆也日益增多,给城市道路与交通设施建设,带来了全新的问题挑战,尤其是交通拥挤与车辆事故问题。交通事故通常多发生于人流量、车流量较密集的交叉路口,并且相比之下更容易受到人、车、环境影响,在很大程度上造成了交通事故。作为交通流量节点的城市道路交汇点的道路安全状况对整个城市的道路安全水平具有重大影响,因此,为了改善城市道路安全,必须深入研究城市道路交点的道路交通事故机制,并利用科学上有效的方法对城市道路交点的交通事故预测进行分析。
完全消除道路交通事故是不可能的,因为它受到人、车辆、道路、管理等的影响,但采用科学的整治措施,可以实现有效的人流、车流、交通信号等的调节与分流管控。此外,加强对城市道路的安全评估与交通事故的预测,能够帮助交通管理者制定针对性有效的决策,降低交通事故率,从而减少交通事故带来的消极影响。
如何利用先进的技术计算方法,来提高城市的经济建设发展,尤其是做好城市交通管理,保障车辆与行人的出行安全,这已成为人们的关注热点。不仅要侧重解决、防范高风险的交叉口的交通拥挤与事故风险问题,同时要建立科学的交通管理体系。本文通过采用模型数字分析方法,并在贝叶斯网络的理论指导之下,对数值进行科学计算,以探索该模型的实用性,对基于模型的安全问题分析并通过实例进行验证,针对交叉口的安全问题提出改善建议并分析其可行性。
关键词:交通安全;城市道路交叉口;事故黑点;贝叶斯网络模型;评价指标体系;安全服务水平
Evaluation and Empirical Study on Traffic Safety of Urban Road Intersection Based on Bayesian Network
Abstract
In recent years, the speed of urban economic development in China has been accelerating, and the number of urban transportation vehicles is increasing.It has brought new challenges to the construction of urban roads and transportation facilities,especially the problems of traffic congestion and vehicle accidents. Traffic accidents usually occur at intersections where people flow and traffic flow are more intensive, and they are more vulnerable to people,vehicles and environmental impacts, which to a large extent lead to traffic accidents.As a traffic flow node,the road safety condition of urban road junction has a significant impact on the road safety level of the whole city.Therefore, in order to improve the road safety of the city, it is necessary to study the road traffic accident mechanism of urban road junction in depth, and use scientific and effective methods to analyze the traffic accident prediction of urban road junction.
It is impossible to completely eliminate road traffic accidents,because it is affected by people, vehicles,roads, management,etc. However, effective regulation and diversion control of traffic flow, traffic flow and traffic signals can be achieved by adopting scientific renovation measures.In addition, strengthening the safety assessment of urban roads and traffic accident prediction can help traffic managers to make targeted and effective decisions,reduce the rate of traffic accidents, and thus reduce the negative impact of traffic accidents.
How to use advanced technology and calculation methods to improve the development of urban economic construction,especially to do a good job in urban traffic management, to ensure the safety of vehicles and pedestrians has become a hot topic of concern.We should not only focus on solving and preventing traffic congestion and accident risk at high-risk intersections,but also establish a scientific traffic management system. In order to explore the practicability of the model,this paper uses the method of model digital analysis and scientific calculation under the guidance of Bayesian network theory to analyze the model-based security problems and validate them by examples.It also puts forward suggestions for improving the safety of intersections and analyses its feasibility.
Key words: traffic safety; urban road intersection; accident black spot; Bayesian network model; evaluation index system; safety service level
目 录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1背景和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1城市道路交叉口交通安全影响因素 2
1.2.2城市道路交通事故分布特性及道路黑点研究 2
1.2.3道路交叉口交通安全评价指标体系及相关评价预测模型建立 3
1.2.4贝叶斯网络模型在道路交通安全方面的应用 3
1.3研究内容关键问题及难点 4
1.3.1研究内容关键问题包括 4
1.3.2研究内容关键问题难点 4
1.4 研究的技术路线 5
第二章 交通事故黑点及城市道路安全评价方法分析 6
2.1中国城市道路混合交通的特性分析 6
2.2 城市道路交叉口安全影响因素分析 6
2.2.1交通事故原因分析 6
2.2.2各安全影响因素影响程度简析 7
2.3交通事故黑点的定义 8
2.4事故黑点的鉴别方法 8
2.4.1事故频率法 8
2.4.2事故率法 8
2.4.3事故数-事故率法(矩阵法) 9
2.4.4事故树分析法 9
2.4.5事件树法 9
2.5城市交叉口交通安全评价方法 10
2.5.1 绝对数法 10
2.5.2 事故率法 10
2.5.3 灰色评价法 11
2.5.4 安全检查表评价法 11
2.5.5 冲突点法 11
2.6 本章小结 13
第三章 基于贝叶斯网络的城市道路交叉口安全评价模型建立 14
3.1 贝叶斯网络概念认知 14
3.2 贝叶斯网络结构学习 15
3.3 贝叶斯网络参数学习 15
3.3.1 贝叶斯估计 15
3.3.2 最大似然估计 16
3.4 贝叶斯网络推理 17
3.5贝叶斯网络结构的建立 17
3.6本章小结 18
第四章 城市交叉口交通安全评价案例分析及应用 19
4.1贝叶斯网络建模流程 19
4.2事故黑点治理排序模型 20
4.2.1排序依据选定 20
4.2.2模型建立 20
4.3平面交叉口调查选取原则 21
4.4交叉口相关调查 22
4.4.1交叉口相交道路基本情况 22
4.4.2交叉口形态布局 22
4.4.3交叉口周围区域情况 23
4.4.4交叉口交通特征 23
4.5 交叉口危险度判定 25
4.5.1危险度判定理论基础 25
4.5.2实例交叉口危险度判定 26
4.5.3贝叶斯网络理论应用 27
4.6城市道路交叉口交通安全改善建议 27
4.6.1信号配时改善分析 28
4.6.2交叉口布局改善分析 28
4.6.3交叉口其他改善措施分析 29
4.7 本章小结 29
第五章 结论与展望 30
5.1研究内容与结论 30
5.2研究展望 31
致 谢 32
参考文献 33
附录 34
第一章 绪论
1.1背景和意义
在全球范围内,交通事故频发已经成为一个严峻的安全问题,在我国也并不例外。交通事故不仅会对个人造成伤亡,也会对国家经济造成巨大的损失。作为发展中国家,我国在建国以来,道路交通事业的发展取得了举世瞩目的造诣。与此同时,我国的汽车工业也呈现出高速发展的态势。汽车拥有量急剧增加,道路交通量增大,但是道路基础设施的发展又难以不竭增加的交通需求相适应,致使交通拥堵、人车混行的交通状况大量存在,从而造成交通事故发生较为频繁。
交通事故不光会对财产损失和人员伤亡造成直接影响,同时也会使得交通发生延误、堵塞甚至发生火灾等事故而致使交通秩序紊乱、运行艰难。交通事故的主要原因,与车辆、道路、气候、交通设施与人为等影响因素有关,因而使事故表现也更加多样性和复杂性。通过对交通事故进一步研究可以发现,由于交通事故各影响因素之间存在相互联系、相互作用的关系,因而交通事故的发生是符合一定规律的。因此,为了深刻认识交通事故发生和发展的规律,需要深入研究各影响因素之间的相互关系,对预防交通事故的发生、减缓交通事故的发展、降低交通事故的严重程度具有重要意义。
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