高速公路交通事件自动检测模拟器的设计
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摘要
智能运输系统(Intelligent Transportation System，简称ITS)是将先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术和系统综合技术有效地集成，并应用于地面运输系统，从而建立起大范围内发挥作用的、实时、准确、高效的运输系统。在智能运输系统(ITS)中，交通事件自动检测是交通事件管理系统中的重要组成部分。建立先进的交通事件自动检测系统是智能交通研究的内容之一。
本文运用交通流的基本理论和方法，利用计算机技术建立了高速公路交通事件自动检测模拟系统。具体工作如下：
1)综合分析了交通流中驾驶员的交通特性、车辆的交通特性、道路的交通特性，交通流的宏观参数、微观参数；分析研究了交通流参数之间的相互关系。阐述了高速公路基本路段服务水平及定义。为模拟器的设计奠定了理论基础。
2)建立了模拟器的主要功能和结构框架，对交通流系统模型的建立作了详细描述，表明了模拟器的设计思想及设计内容。
3)对交通事件及事件检测原理进行了分析研究，并建立了交通事件自动检测系统结构框架，阐述并分析了交通拥挤时的度量参数，对典型的交通事件检测算法作了简要的介绍。
4)介绍了模拟器的设计及制作过程，利用计算机高级程序设计语言Visaul Basic进行模拟器设计，编制模拟程序。这是最主要也是最复杂的工作。
5)详细介绍了模拟器的模拟试验情况。结合高速公路的实测数据对试验数据作了统计分析和效果比较。试验结果及分析表明此方案合理有效。对解决高速公路通行能力的研究，以及交通拥挤、交通事件检测等问题具有重要的实际意义。
Intelligent Transportation System(ITS) is a transportation system that integrated by many field technologies, just like information, communication, control technique, system synthesis technology and so on. It is applied in the transportation system. This system can operate real-time, exactly and efficiently in largest range.
In ITS, the most important part is detecting traffic incidents automatically. Establishing advanced system of traffic incidents auto detection is one content of intelligent traffic searching.
In this thesis, we setup a simulate system for detecting highway traffic incidents automatically on computer. The following is the details:
(1) We analyse the traffic characters of drivers, cars and roads in traffic flowing, and also study the macro and micro parameters of traffic flowing including the relationship between these parameters. Then we give a definition for service level of basic section of a highway. And this definition gives us a theory that is the basis for design of simulator.
(2) We built the central function and configuration of simulator, and make detailed description of the establishing the mode for traffic flowing system. Then we descried our design idea and content of simulator.
(3) We make analysis and study on the theory of traffic incidents and the detection of them. And then setup configuration for traffic incidents auto detection system. We describe tolerance parameters of traffic jam and give arithmetic of incidents detection in paper.
(4) We design the simulator by Visual Basic. This work is the most essential and complex work.
(5) This paper gives the details of test of simulator. And we compare and analysis the result data with the actual data measured in highway. These
conformed that our test is valuable. So our study is important for the searching of settling the traffic jam, incident and highway traffic problem.
本文运用交通流的基本理论和方法，利用计算机技术建立了高速公路交通事件自动检测模拟系统。具体工作如下：
1)综合分析了交通流中驾驶员的交通特性、车辆的交通特性、道路的交通特性，交通流的宏观参数、微观参数；分析研究了交通流参数之间的相互关系。阐述了高速公路基本路段服务水平及定义。为模拟器的设计奠定了理论基础。
2)建立了模拟器的主要功能和结构框架，对交通流系统模型的建立作了详细描述，表明了模拟器的设计思想及设计内容。
3)对交通事件及事件检测原理进行了分析研究，并建立了交通事件自动检测系统结构框架，阐述并分析了交通拥挤时的度量参数，对典型的交通事件检测算法作了简要的介绍。
4)介绍了模拟器的设计及制作过程，利用计算机高级程序设计语言Visaul Basic进行模拟器设计，编制模拟程序。这是最主要也是最复杂的工作。
5)详细介绍了模拟器的模拟试验情况。结合高速公路的实测数据对试验数据作了统计分析和效果比较。试验结果及分析表明此方案合理有效。对解决高速公路通行能力的研究，以及交通拥挤、交通事件检测等问题具有重要的实际意义。
Intelligent Transportation System(ITS) is a transportation system that integrated by many field technologies, just like information, communication, control technique, system synthesis technology and so on. It is applied in the transportation system. This system can operate real-time, exactly and efficiently in largest range.
In ITS, the most important part is detecting traffic incidents automatically. Establishing advanced system of traffic incidents auto detection is one content of intelligent traffic searching.
In this thesis, we setup a simulate system for detecting highway traffic incidents automatically on computer. The following is the details:
(1) We analyse the traffic characters of drivers, cars and roads in traffic flowing, and also study the macro and micro parameters of traffic flowing including the relationship between these parameters. Then we give a definition for service level of basic section of a highway. And this definition gives us a theory that is the basis for design of simulator.
(2) We built the central function and configuration of simulator, and make detailed description of the establishing the mode for traffic flowing system. Then we descried our design idea and content of simulator.
(3) We make analysis and study on the theory of traffic incidents and the detection of them. And then setup configuration for traffic incidents auto detection system. We describe tolerance parameters of traffic jam and give arithmetic of incidents detection in paper.
(4) We design the simulator by Visual Basic. This work is the most essential and complex work.
(5) This paper gives the details of test of simulator. And we compare and analysis the result data with the actual data measured in highway. These
conformed that our test is valuable. So our study is important for the searching of settling the traffic jam, incident and highway traffic problem.
引文
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[2] 刘伟铭，杨兆升．高速公路系统控制方法．北京：人民交通出版社，1998．
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[4] 中国公路学会《交通工程手册》编委会．交通工程手册．北京：人民交通出版社，1998．
[5] 刘恩涛，赵耀峰．Visual Basic 6.0编程技巧与实例分析．北京：中国水利水电出版社，1999．
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