基于分形理论与GIS的交通事故黑点预判方法研究

摘要

交通事故黑点判别是交通安全研究的重要内容之一。目前的事故黑点判别方法主要应用于发生事故后的路段的鉴别和研究，这类事后型控制的方法是以发生一定的交通事故数量作为研究基础，已然造成了生命财产的重大损失。因此，研究切实有效的事故黑点预判方法，为设计、研究及管理部门在道路设计、建设阶段分析道路安全性，和及时发现潜在危险路段提供技术支持，对促进我国道路交通安全管理水平提升有重大的实际意义。
　　 本文以高速公路为例，在交通事故黑点特征分析、事故黑点影响因素及成因分析基础上，提出了分形理论应用于交通事故黑点预判及区域宏观评价的新方法。主要进行了下述研究:提出了本文对事故黑点的新定义;从定性分析与案例结合的角度论述了事故黑点的自相似性;分析了分形理论应用于交通事故黑点鉴别的理论支撑与可行性;分析了交通事故黑点影响因素;通过主成分分析法提炼出致因关键;将关键致因融入分形关联维数的计算模型;利用案例分析予以验证、说明该分形模型的有效性和可行性;将事故黑点分形维数预判模型置入Arcgis平台中，实现自动计算区域内所有路段的关联维数值;应用K均值聚类法对维数计算结果进行分类和事故黑点危险程度划分;最后利用帕累托维数对整个研究区域的事故黑点分布情况进行宏观评价。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 问题的提出及研究意义

1．2．1 问题的提出

1．2．2 研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国内外黑点鉴别方法研究现状

1．3．2 GIS-T技术在事故黑点宏观评价中的研究现状

1．4 论文的主要研究内容及技术路线

1．4．1 论文研究的主要内容

1．4．2 技术路线

第二章 交通事故黑点的定义及预判分析

2．1 交通事故黑点的定义

2．1．1 事故黑点定义的概述

2．1．2 事故黑点定义时应注意的问题

2．1．3 事故黑点的重新定义及内涵

2．2 交通事故黑点的自相似性

2．2．1 事故黑点自相似性的定性分析

2．2．2 事故黑点自相似性的案例分析

2．3 分形理论的概述及应用

2．3．1 分形理论的概述

2．3．2 分形理论在交通安全领域的应用

2．3．3 分形理论在黑点预判中应用的依据

2．4 本章小结

第三章 交通事故黑点致因关键分析

3．1 交通事故黑点影响因素分析

3．1．1 道路条件影响分析

3．1．2 交通附属设施影响分析

3．1．3 交通环境影响分析

3．1．4 交通条件影响分析

3．2 交通事故黑点致因指标的确定

3．3 交通事故黑点致因关键分析

3．3．1 交通事故黑点致因主成分法原理

3．3．2 交通事故黑点致因关键案例分析

3．4 本章小结

第四章 交通事故黑点的分形预判模型

4．1 事故黑点分形预判模型

4．1．1 分形预判模型原理

4．1．2 模型特征参数的选取

4．2 分形预判模型实例分析

4．2．1 实例分析

4．2．2 事故黑点关联维数的确定

4．3 本章小结

第五章 GIS-T技术在区域事故黑点宏观评价中的应用

5．1 GIS-T道路网络模型建立

5．1．1 道路属性数据

5．1．2 事故属性数据

5．1．3 事故黑点的GIS-T路网模型建立

5．2 事故黑点预判模型在GIS-T技术中的应用

5．2．1 交通事故黑点关联维数的分级

5．2．2 交通事故黑点的地图可视化表达

5．3 事故黑点宏观评价方法

5．3．1 事故黑点宏观评价方法

5．3．2 事故黑点宏观评价案例分析

5．4 本章小结

第六章 结论

6．1 主要结论

6．2 创新点

6．3 有待进一步研究的问题

致谢

参考文献

附录A

附录B

附录C

附录D

在学期间发表的论著及取得的科研成果