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交叉路口智能安全道路设施研究

本站原创   发布时间:2019-02-28   [点击量:317]  


  1、绪论


  1.1研究背景


  交通安全设施是公路的重要组成部分,直接影响着公路“快速、安全、舒适”功效的发挥以及经济效益的好坏,主要包括交通管理设施和防护设施2个部分.交通管理设施主要包括交通标志和标线。通过标志、标线可以对道路使用者进行正确的引导和指示,保证交通流的有序运行,充分发挥高速公路安全、快速和舒适的特点从而大幅度减少由于无序行驶而造成的交通事故,安全防护设施主要包括护栏、隔离栅、防眩设施及防落网等主要防止行人、动物及杂物进入或落入高速公路,减少夜间对向车灯造成的眩光,使正常行驶车辆免受不必要的干扰.同时.在发生交通事故时将事故损失降至最低.尽量避免二次事故的发生,并起到保护沿线其他设施安全的作用。目前,国内外交通安全问题日益严重,要有效改善交通安全问题,则必须落实交通安全设施的引导、警告、管制和防护四大功能.同时,智能运输系统是未来交通运输发展的趋势,如何开发和运用智能交通安全设施,以增进交通效率和改善交通安全是产官学各界努力的两大目标.智能交通安全设施,主要是利用有效能源,例如太阳能或先进技术,并运用自动侦测和控制等,用即时动态道路诱导和警示标志、标线等交通设施或管理策略,取代过去静态保守的方式.目前国内常见的交通安全设施为基础进行论述,重点介绍了国内外最新的智能交通安全设施及应用范例。最后提出未来运用智能交通安全设施改善交通安全的具体建议。


  1.2研究目的和意义


  随着我国高速公路的不断建设,机动车保有量的持续增加,交通事故呈上升趋势,要有效改善交通安全问题,则必须落实交通安全设施的引导、警告、管制和防护四大功能.因此,如何采用智能交通系统的智能理念与先进技术进行即时动态的侦测、警告、引导和管制,来实现交通安全的目标,是十分重要的研究课题.本文以目前国内常见的交通安全设施产品为基础进行论述,重点介绍了国内外最新的智能交通安全设施以及应用范例.最后提出未来运用智能交通安全设施改善交通安全的具体建议。


  1.3国内外研究现状


  1.3.1国外研究现状


  在改善能见度和划好道路标线等的路段内,可使事故率下降75%.国外道路表现材料,除使用各种油漆外,还利用热塑性材料、彩色混合料、浆沫和人工合成材料,陶瓷砖、混凝土块件和其他混合料以及使道路设施闪光和发射反光的金属材料等.为防止汽车轮胎打滑,路标线应有一定粗糙度.防护冲栏是降低和预防重大道路交通事故的主要手段之一.美国俄亥俄州使用W型截面的金属护栏与方型和圆型断面栏柱相结合的试验证明:木制栏柱在汽车冲撞护栏时危险性较小.美国为缓解在危险路段发生的冲撞,常安装液压缓冲器,这是由许多塑料管所组成,相互联通、灌满水或防冻液的一种联通容器.英国研制了由装配式钢筋混凝土元件组成的刚性安全护栏结构,安装在专用支柱上。法国仍采用沿护栏修建导行沟槽的办法,以提高安全护栏对车辆的保护作用。日本继续推行装有信号设施的独创性设计的护栏,这种信号设施能及时向日本交通警察通报发生的交通事故,这在交通量大的高速公路上显得卓有成效。汽车会车时大灯灯光使司机目眩是部分交通事故发生的原因。这可以在道路的分隔带上安装遮光板来减轻目眩程度.北欧与美洲的公路上推广使用金属和聚合材料制成的遮光板。近年来,西欧道路上常用不遮光或半透光的整块塑料平板作为防目眩的遮光板,它横向固定在分隔带的栏柱上。这些平板由聚醚熟知、强化玻璃纤维或尼龙线状物制成.国外正在研究制订道路标志新标准和交通规则的统一系统,修订技术条件,推行一系列其他措施.由巴黎联合国欧洲车辆运输理事会和其他组织研制符合现代化要求的道路标志和信号体系,设计了在复杂路段上为司机传达信息的专用装置,它包括装有标志图像的替换元件和反射器,设置在行车道范围之外的高桅杆上.英国正借助光纤维从事远距离传输信息新方法的研究。道路标志使用光纤维有很大的优越性:图像传输较鲜明;远距离鉴别较清楚(这在高速公路干线上显得尤为重要)


  1.3.2国内研究现状


  近年来我国已致力于可变信息标志系统硬件设施的设置,该设置主要功能是透过文字或图形符号来传达各种动态的控制或警告信息给道路使用者,由于可变信息板给驾驶员提供了明确的交通状况信息,帮助他们选择合适的出行路径,避免了盲目选择带来的时间延误,提高了快速道路设施的利用率,同时减少了意外事故.但是在设置位置及数量的考虑,以及显示个数和信息内容的设计上却没有一个完整的规划应用准则,而且其显示个数及信息内容的规划多半是依赖规划人员的判断,使得可变标志系统无法充分发挥其效用,甚至间接影响整体路网的效率。同时随着彩色沥青混路面技术开发、研究的迅速发展以及广泛应用,可以实现中国城市建设事业"可持续发展”的战略我国广大地区车载严重而且车辆车道变换频繁,如果车道之间铺设塑料反光标记,其损坏比较严重,维修价格高,且维修期间车辆拥挤及交通安全的社会成本更高,而猫眼这样先进的安全设施就不会出现这些问题.


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  三、结论


  本论文研究主要集中在平面信号交叉口,结合我国实际的道路交通状况,选择具有明显的代表性信号交叉口X作为典型的研究对象。基于视频图像处理的交通信息采集作为ITS中主要研究内容之一,是一个备受关注的研究领域。本文对信号交叉口的交通参数采集及计算机图像分析处理关键技术,通行能力进行深入的研究分析,并利用微观交通仿真软件建立仿真模型,输出信号交叉口通行能力现状评价结果。


  本文的主要研究工作总结如下:


  1、本文对道路交通的通行能力理论进行研究,通过比较目前国内外几种信号交叉口通行能力的计算理论和方法,基于多相位控制,总结国内外的几种信号交叉口通行能力研究成果,提出改进的信号交叉口通行能力算法,以智慧大道/丁卯桥路十字信号交叉口为实例,研究分析该信号交叉口的通行能力,得出信号交叉口的通行能力与实际的交通运行状况还是比较吻合的。


  2、在摄像机视频捕捉采集和图像分析处理领域,应用图像处理的相关技术,针对信号交叉口的交通信息数据采集,对传统的AdaBoost识别算法进行改进,识别算法中选择合适的样本,减少目标特征数目,有效的减少训练时间。


  3、利用改进的AdaBoost车辆识别算法识别出目标车辆,在视频图像中某一位置设置一条虚拟的直线,每一帧都遍历这条直线,统计车辆数目及处理得出所需交通信息数据。


  4、通过实地调查信号交叉口的几何参数、信号配时和相位、渠道等数据参数,视频分析得出的交叉口车流量等作为微观交通仿真软件VISSIM的参数标定,对X信号交叉口路网建立仿真模型,量化评价信号交叉口交通运行状况。


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