[發明專利]基于交通波理論的高速公路事故的交通影響范圍確定方法有效

申請號：	201110231292.6	申請日：	2011-08-12
公開（公告）號：	CN102419905A	公開（公告）日：	2012-04-18
發明（設計）人：	余貴珍;王云鵬;劉玉敏;魯光泉;田大新	申請（專利權）人：	北京航空航天大學
主分類號：	G08G1/00	分類號：	G08G1/00
代理公司：	北京永創新實專利事務所 11121	代理人：	周長琪
地址：	100191***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于交通理論高速公路事故影響范圍確定方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于交通信息及控制領域，涉及一種智能交通技術領域的方法，尤其是一種基于交通波理論的高速公路事故的交通影響范圍確定方法。

背景技術

高速公路上的交通事故在給人們帶來生命財產損失的同時，也會引起大范圍的交通擁堵，增加車輛油耗和廢氣排放，帶來能源消耗和環境污染問題。一旦高速公路上發生交通事故，部分道路就會被占用或者封閉，從而影響道路交通的正常運行，事故發生地點因此便成為交通瓶頸，道路的通行能力降低使之無法滿足交通需求，進而導致交通擁堵，增加二次事故發生的可能性。如不及時有效地評估突發事件對高速公路道路交通運營安全的影響，并讓高速公路上的駕駛員獲悉影響的時間，這種影響往往會從點擴展到面，波及臨近的高速公路，進而影響到整個路網的運輸效率和營運安全，嚴重導致大面積路網擁堵甚至癱瘓。事故影響分析是高速公路系統分析中的一個重要方面，它是實行有效的交通控制、事故快速處理、交通誘導及公路規劃等的基礎。對事故時空影響范圍進行預算估計，采取有針對性的交通事故處置措施和誘導、控制、疏導等交通管制措施，并通過高速公路信息發布系統告知高速公路上的行駛者，能避免交通事故造成的交通擁堵現象進一步惡化，有效減輕駕駛員的不舒適度，降低油耗，減小行駛時間損失，為高速公路交通設施與控制方案改善提供重要的定量依據。

但是，現有的交通事故影響研究存在一些不足，還無法有效應用于高速公路，主要包括幾下幾方面：(1)目前對事故地點引發的交通影響進行分析的研究較少，研究重點主要集中在對事故的特點、成因分析和預防對策上；(2)現階段的事故影響范圍研究主要集中在城市道路中交叉口處的交通事故研究上。由于在高速公路上的車輛運行速度明顯高于交叉口處的車輛，并且高速公路上的運行成分單一，交通流特性十分明顯，所以適合交叉口處的事故影響范圍估算方法并不適合高速公路上的事故影響估算；(3)目前對高速公路交通事故的影響分析主要是確定性排隊分析方法，這種方法雖然分析簡單，使用方便，但是忽略了交通波的擴散速度對交通流各參數的影響，計算結果與實際偏差較大；(4)由于交通檢測技術的局限性，在國際上尚無直接檢測車輛停車、排隊和延誤的方法，傳統的檢測方法多利用視頻檢測技術對道路上交通流量、車流速度和排隊長度進行事后處置，對道路基礎設施依賴性高，無法實時準確地利用檢測技術直接確定交通事故的時空影響范圍。

發明內容

本發明的目的在于針對現有對高速公路事故的交通影響范圍研究中存在的不足及實際需要，提出一種基于交通波理論的高速公路事故的交通影響范圍確定方法。

本發明的一種基于交通波理論的高速公路事故的交通影響范圍確定方法，包括如下步驟：

步驟一、確定高速公路上的交通流量和車流密度，繪制兩相鄰車道的交通流量-密度圖；

步驟二、分析交通事故過程各階段的交通波，并確定各階段的交通波的速度；

步驟三、根據各階段的交通波速度繪制出交通事故的時空演化圖；

步驟四、確定兩股交通波相遇時的事故影響范圍、相遇時間點和事故影響消散的時間點，然后確定各時間階段交通事故的空間影響范圍、最長影響距離和最長影響時間。

本發明的優點與積極效果在于：

(1)與現有技術相比，本發明所需交通參量簡單、易于獲取，對高速公路基礎設施條件依賴性低，避開了一般道路交通檢測手段不完善、可靠性低等缺陷，為準確計算事故擁堵排隊長度提供了可靠數據；

(2)該方法利用交通波理論對交通事故發生點上游車輛排隊的聚積和消散過程進行分析，確定交通事故的實時空間影響范圍和最大排隊長度的計算方法，具有計算簡便，運算速度快，可靠性高等優點，為交通事故的時空影響范圍的確定奠定了堅實基礎；

(3)通過對高速公路上交通事故發生點上游車輛排隊的聚積和消散過程的分析，對高速公路上事故的時空影響范圍進行了快速、準確地估算，為事故的安全態勢分析和應急處置策略提供有效依據，為高速公路的交通控制提供了可靠信息材料。

附圖說明