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第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 高速公路交通参数估计 3

1.2.2 高速公路交通事故检测 6

1.2.3 交通事故持续时间预测 6

1.2.4 高速公路交通控制策略 7

1.2.5 高速公路交通管理系统 8

1.3 研究必要性与意义 9

1.4 研究内容与技术路线 10

1.4.1 研究内容 10

1.4.2 结构 11

1.4.3 技术路线 11

第2章 基于自适应模型参数的高速公路交通参数估计方法 14

2.1 参数估计方法 15

2.1.1 高速路段的宏观交通流模型 15

2.1.2 交通参数测定模型 17

2.1.3 交通状态空间模型 18

2.1.4 基于卡尔曼滤波的交通参数估计 18

2.1.5 基于混合粒子滤波的交通参数估计方法 21

2.1.6 交通状态影响下的模型参数自适应调整 22

2.1.7 性能评价指标 22

2.2 仿真实验分析 23

2.2.1 仿真环境介绍 23

2.2.2 自由流速度随交通状态的自适应变化 25

2.2.3 一般情况下的高速公路交通参数估计 25

2.2.4 事故情况下的高速公路交通参数估计 28

2.2.5 综合分析 30

2.3 实测数据分析 31

2.3.1 实测环境介绍 31

2.3.2 自由流速度随交通状态的自适应变化 32

2.3.3 一般情况下的高速公路交通参数估计 33

2.3.4 下雨天气情况下的高速公路交通参数估计 35

2.3.5 综合分析 38

2.4 小结 38

第3章 基于小波自适应阈值的高速公路事故检测方法 40

3.1 理论基础 40

3.1.1 事故检测研究现状 40

3.1.2 评价指标 41

3.2 基于小波的交通事故自动检测算法 43

3.2.1 算法思路 43

3.2.2 构建检测统计量集合 43

3.2.3 选取最优检测统计量 46

3.2.4 检测阈值自适应改变策略 46

3.3 仿真实验与数据分析 48

3.3.1 最优检测统计量选取分析 48

3.3.2 检测统计量的标准差分析 50

3.3.3 误警的贡献度分析 51

3.3.4 事故检测算法性能比较分析 51

3.4 小结 53

第4章 高速公路事故条件下的交通流模型 55

4.1 事故下交通流模型 55

4.2 干预下的交通流模型 59

4.3 除去干预后的交通流模型 62

4.4 案例分析 62

4.4.1 单车道堵塞案例 63

4.4.2 双车道堵塞案例 64

4.4.3 综合分析 65

4.5 小结 65

第5章 高速公路事故条件下的匝道与主线协调控制方法 66

5.1 模型预测控制 67

5.2 宏观交通流模型 68

5.3 主线与匝道协调控制 69

5.4 优化求解 70

5.5 仿真验证 70

5.5.1 仿真条件 70

5.5.2 结果分析 72

5.6 小结 77

第6章 基于多目标优化的紧急救援点选址方法研究 78

6.1 高速公路紧急救援点选址概述 78

6.2 高速公路紧急救援点选址设计内容 78

6.2.1 救援点选址目标 78

6.2.2 救援点选址要素 79

6.2.3 救援点设计思路 80

6.3 多目标选址优化 80

6.3.1 选址目标优化 80

6.3.2 事故多发点分析 80

6.3.3 多目标选址模型 81

6.4 模型求解算例 83

6.5 小结 93

第7章 基于蚁群算法的高速公路应急调度研究 94

7.1 高速公路紧急救援资源调度概述 94

7.2 紧急救援资源调度原则与策略 94

7.2.1 紧急救援资源调度原则 94

7.2.2 紧急救援资源调度策略 94

7.3 救援最短路径算法 95

7.3.1 最短路径规划 95

7.3.2 基于蚁群算法的救援路径优化 96

7.4 蚁群算法仿真实验 99

7.5 小结 104

第8章 高速公路交通事故应急管理系统 105

8.1 高速公路交通事故应急管理系统架构设计 105

8.1.1 系统定位 105

8.1.2 系统架构 105

8.1.3 交通信息采集系统 106

8.1.4 交通状态监控系统 107

8.1.5 交通应急管理系统 107

8.2 高速公路交通事故应急管理仿真应用平台 107

8.2.1 平台简介 107

8.2.2 交通状态识别监控 108

8.2.3 交通参数短时预测 109

8.2.4 交通事故自动检测 110

8.2.5 交通应急管理控制 112

8.2.6 交通应急组织调度 113

8.2.7 交通事故信息发布 115

8.3 小结 116

参考文献 117