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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