灾害天气下高速公路网信息系统研究

论文摘要

灾害天气下,高速公路网的运营安全和效率都会受到严重影响。本文以高速公路网运营管理为研究对象,对灾害天气下高速公路网信息系统的建立和开发应用进行了研究。在现场调研的基础上,应用道路工程以及交通工程知识,分析了灾害天气对高速公路运营的影响。根据灾害天气下高速公路网运营管理的需求,提出了路网信息系统的总体设计思路,包括系统组成,系统管理体系以及系统业务流程。路网信息系统由信息采集子系统、信息处理子系统和信息发布子系统组成,可采用自上而下、逐层管理的三级管理体系:路网信息总中心——区域信息中心——路段信息中心。其次,本文从构建高速公路管理路网模型、灾害天气下路网交通分流策略以及路网交通控制方法三个方面对灾害天气下高速公路网交通管理策略进行了详细阐述。在对高速公路管理路网模型的研究中,提出了路网构建的基本原则和管理区段、管理单元的划分方法,还建立了便于实现软件开发和决策生成的路网层次模型。阐述了灾害天气下路网交通分流策略包括实施交通分流的基本原则以及确定最优绕行路径的方法。此外,还提出了包括入口匝道控制、主线控制、射线通道控制以及组合疏导控制等灾害天气下路网交通控制方法的具体实施要点。再次,对灾害天气下高速公路网信息发布策略进行了研究。通过调查问卷、相关资料收集分析和现场观测等方式,对灾害天气下的信息用户主体及用户需求进行分析;提出了适用于路段的信息分级发布模式以及适用于路网的联网信息发布模式;并提出了基于交通状况和实际距离的信息发布范围划分方法。最后,从软件工程的角度,对灾害天气下高速公路运营管理决策支持系统进行设计和开发。对系统功能模块、数据库以及数据流程进行了说明。以重庆绕城高速公路为依托,介绍了开发的软件“重庆绕城高速公路灾害天气运营管理决策支持系统”。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 灾害天气对高速公路运营的影响
• 1.1.2 研究目的
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 研究技术路线
• 第二章 灾害天气下高速公路网信息系统总体设计
• 2.1 高速公路网信息需求分析
• 2.1.1 高速公路网信息用户主体
• 2.1.2 基于不同信息用户主体的信息需求
• 2.2 灾害天气下高速公路网管理需求分析
• 2.2.1 灾害天气应急管理特征分析
• 2.2.2 不同时段的路网管理需求
• 2.2.3 不同层面的路网管理需求
• 2.3 灾害天气下高速公路网信息系统概述
• 2.4 灾害天气下高速公路网信息系统组成
• 2.4.1 信息采集子系统
• 2.4.2 信息处理子系统
• 2.4.3 信息发布子系统
• 2.5 灾害天气下高速公路网信息系统管理体系
• 2.6 灾害天气下高速公路网信息系统业务流程
• 第三章 灾害天气下高速公路网交通管理策略
• 3.1 灾害天气下高速公路管理路网模型构建
• 3.1.1 路网构建的基本原则
• 3.1.2 路网畅通可靠度分析
• 3.1.3 管理区段的划分
• 3.1.4 管理单元的划分
• 3.1.5 灾害天气下高速公路管理路网层次模型
• 3.2 灾害天气下路网交通分流策略
• 3.2.1 交通分流的基本原则
• 3.2.2 最优绕行路径
• 3.3 灾害天气下路网交通控制方法
• 3.3.1 入口匝道控制
• 3.3.2 主线控制
• 3.3.3 射线通道控制
• 3.3.4 组合疏导控制
• 第四章 灾害天气下高速公路网信息发布策略
• 4.1 灾害天气下高速公路网信息发布模式
• 4.1.1 路段信息分级发布模式
• 4.1.2 联网信息发布模式
• 4.2 预防二次事故的信息发布策略
• 4.3 灾害天气下高速公路信息发布范围分析
• 4.3.1 基于事件路段距离的信息发布范围研究
• 4.3.2 基于实时交通状况的信息发布范围研究
• 4.3.3 灾害天气下信息发布范围确定流程
• 4.3.4 具体算例
• 4.4 灾害天气下信息发布方案模式化
• 第五章 灾害天气下高速公路网信息系统应用软件开发
• 5.1 系统应用软件概述
• 5.2 系统功能模块
• 5.2.1 通信模块
• 5.2.2 事件判别模块
• 5.2.3 辅助决策模块
• 5.2.4 数据维护模块
• 5.2.5 查询分析模块
• 5.2.6 用户管理模块
• 5.3 系统结构
• 5.3.1 总体框架
• 5.3.2 分层结构
• 5.4 系统数据库设计
• 5.4.1 数据库结构设计
• 5.4.2 数据表设计
• 5.4.3 数据库管理系统
• 5.5 系统数据流程分析
• 5.5.1 数据采集
• 5.5.2 数据预处理
• 5.5.3 数据处理
• 5.5.4 数据录入和维护
• 5.5.5 数据查询分析
• 第六章 工程应用
• 6.1 工程背景
• 6.1.1 管理路网
• 6.1.2 管理区段及管理单元
• 6.1.3 系统运行流程
• 6.2 软件功能的图例说明
• 6.2.1 系统参数设置
• 6.2.2 雾情实时监测
• 6.2.3 生成管理对策和信息发布方案
• 6.2.4 最优绕行路径查询
• 第七章 结论与展望
• 7.1 研究结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果