城市路段汽车追尾事故预测研究.doc

城市路段汽车追尾事故预测研究 目 录 第一章 绪论 1.1 研究目的和意义 1.1.1本文研究目的 1.1.2本文研究意义 1.2 国内外研究现状及应用 1.3 主要研究内容 1.4 研究过程和步骤 第二章 城市道路车辆追尾碰撞事故分析 2.1汽车追尾机理分析 2.2 城市道路交通事故原因分析 2.3 安全车距模型和追尾碰撞概率 2.3.1 安全车距模型 2.3.2 追尾碰撞概率 2.4本章小结 第三章 BP神经网络理论基础 3.1 BP神经网络基本原理 3.1.1 正向传播 3.2 BP神经网络应用于预测的研究步骤 3.1.2反向传播 3.3 确定BP网络的结构 3.3.1 隐层数的选取 3.3.2 隐层节点数的选取 3.3.3 BP网络常用的传递函数 3.3.4 误差的选取 3.4 本章小结 第四章 基于BP神经网络的追尾事故预测模型 4.1 建模思路 4.2 追尾神经网络模型因素筛选（含有 具体应用的时候因素的筛选） 4.3 仿真与讨论设置情况（学习算法 或者 输出的评价指标的量化等） 4.4本章小结 第五章 实例分析 5.1 数据采集仿真环境/设置 5.2 软件仿真预测检验（实例分析的结果） 5.4 数值仿真分析评价 5.3 本章小结 结语和展望 ……………………………………………………………………… 参考文献 ………………………………………………………………………… 致谢 ……………………………………………………………………………… 第一章 绪论 1.1 研究目的和意义 1.1.1本文研究目的 道路交通安全事关人民群众的安居乐业，事关社会的和谐稳定，建立健全道路安全保障体系是保障与改善国计民生的重大社会工程。由人一车一路(含交通环境)构成的系统是一个闭环系统n嘲，一切交通活动都是发生在这个系统之中的，这个系统中任何一个组成部分的正常机能受到破坏，都有可能引发道路交通事故。因此，引发道路交通事故的基本要素必然是人(主要是驾驶员)、车辆、道路和交通环境。大多数道路交通事故是由于驾驶员、车辆、道路和交通环境等在内的综合系统的协调性失衡造成的。 近几年,我国道路交通事故年均60多万起,亡人10万左右,伤亡率居高不下,仅中保集团每年赔付金额160多亿元,其中一半是碰撞所造成的损失,约40亿元是追尾事故造成的。在事故形态中,交通追尾事故占到了20%左右,军车交通事故中追尾事故占的比例更高,是交通事故的主要形态。随着汽车工业的发展和高速公路的兴建,“汽车追尾”问题已日趋严重。在现代交通事故中“汽车追尾”的危害性是很大的，特别是在城市，道路交通追尾事故也越来越频繁的发生。 本次研究的目的是通过对汽车跟驰行驶的学习和了解，初步掌握交通追尾事故的相关理论，掌握神经网络等预测方法基本原理和使用方法，通过科学预测来减少此类事故的发生。 1.1.2本文研究意义 车辆行驶过程中的避险措施主要由制动与转向两部分组成，而对于追尾避险过程，驾驶员的制动行为特性将直接影响避险成功与否。汽车追尾作为道路交通事故的主要形式之一，有如下的主要形式： (1)当汽车间的行驶距离在缩短，驾驶员精力不集中时，发现前方汽车因种种原因而减速或停车，因来不及采取措施而造成追尾相。奔驰公司也对各类交通事故的研究表明，若驾驶员能够提早1到2秒意识到有事故危险并采取相应的正确措施，则绝大多数交通事故都可以避免。图1-1驾驶员反应时间与事故避免概率对比关系图。 图1-1驾驶员反应时问与事故避免概率对比关系 (2)因驾驶员把驻车看成是行驶中的汽车．待驶近后发现是驻车而踏制动踏板时，因不及而造成追尾相撞； (3)驾驶员因疏忽大意，超速行驶而造成追尾相撞事故： (4)在高速公路的上坡坡道上，最容易发生汽车追尾事故： (5)因道路旆工和发生交通事故引起车辆阻塞时，易发生追尾事故； (6)因甫雪天气，能见度降低，路面湿滑，驾驶员稍不注意就会发卜追尾事故。 可见高速公路行驶车辆中导致追尾事故发生的因素是众多的．驾驶员的驾驶行为和反应时间，速度的选择，前后车间距的保持，路面的状况．交通量以及异常的天气状况等。本文要从动力学的角度刻画汽车追尾事故的机理，是一件比较复杂的事情，因此，本文试图唯象学的观点建立一种追尾概率预测的模型。 1.2 国内外研究现状及应用 美国加利福尼学的研究者指出，l 994年发生的1 50多万起追尾碰撞，其半数以上都能够由碰撞避免系统所预防；日本学者研究指出，借助于追尾碰撞预警系统，能使驾驶动响应时问缩短，使追尾事故数量减少，追尾碰撞降低率可达62％。多年来，对追尾碰撞预警系统和避免系统进行了大量研究；美、英、德、同的不少汽车公司(如德国的奔驰，日本的三菱、马自达、日产、本田及富土重工等)开展了车辆追尾碰撞避免系统的研究，其重要度在