基于GIS的城市道路交通安全预警系统关键技术研究

论文摘要

交通安全问题已成为阻碍城市道路交通系统可持续发展的瓶颈,建立基于GIS的城市道路交通安全预警系统是减少一系列交通问题的有效手段。GIS道路交通安全预警系统将GIS强大的空间数据处理能力、快速的空间定位搜索、复杂的查询功能、有效的数据集成和可视化表达手段与先进的交通管理理念相融合。首先,在深入剖析当前急需解决的道路交通事故成因的基础上,以GIS为依托对道路交通事故进行分析、评价、检测及预测;其次,对GIS道路交通安全预警系统的构成以及各组成模块的功能进行了研究,其中包括数据采集与接受子系统,数据分析与处理子系统,数据查询子系统,事故评价、检测、预测子系统以及报警与调度子系统;最后,建立了基于小波与神经网络的事件检测模型。根据小波及神经网络各自的特点对系统检测数据进行纵向和横向的分析,利用小波多分辨分析理论寻找数据在时间域上的突变点,以神经网络对同一时间各检测点数据进行联合处理。充分利用小波变换系数与交通流参数变化之间的关系以及神经网络的模式识别功能,大大提高了事件检测的准确率。系统建成后,可针对不同城市的交通状况建立空间及属性数据库,从而提高城市交通管理的智能化水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的结构安排及创新点
• 1.3.1 文章的结构安排
• 1.3.2 创新点
• 第二章 道路交通安全概述
• 2.1 道路交通安全的基本概念
• 2.1.1 道路交通安全状况
• 2.1.2 道路交通安全研究内容
• 2.2 道路交通事故成因
• 2.2.1 道路交通系统
• 2.2.2 道路交通事故
• 2.2.3 道路交通事故分布规律
• 2.3 道路交通事故多发点鉴别
• 2.3.1 事故数据收集
• 2.3.2 事故多发点鉴别基本方法
• 2.4 道路交通事故预测与安全评价
• 2.4.1 道路交通事故预测
• 2.4.2 道路交通事故评价
• 2.5 道路交通事故防治
• 2.5.1 交通事故信息管理
• 2.5.2 交通事故预警系统
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于GIS的道路交通安全预警系统的设计
• 3.1 地理信息系统（GIS）概述
• 3.1.1 地理信息系统简介
• 3.1.2 地理信息系统的功能
• 3.2 地理信息系统在交通中的应用（GIS-T）
• 3.2.1 交通地理信息系统简介
• 3.2.2 交通地理信息系统的功能
• 3.3 道路交通安全预警系统的需求分析
• 3.4 道路交通安全预警系统的设计
• 3.4.1 系统设计原则
• 3.4.2 系统设计
• 3.5 系统功能
• 3.5.1 数据采集与接受子系统
• 3.5.2 数据分析处理子系统
• 3.5.3 数据查询子系统
• 3.5.4 数据评测子系统
• 3.5.5 报警与调度子系统
• 3.6 GIS的开发方法
• 3.6.1 独立开发
• 3.6.2 宿主型二次开发
• 3.6.3 基于GIS组件的二次开发
• 3.6.4 三种方式的比较
• 3.7 系统的开发与利用
• 3.7.1 部分属性数据库的设计
• 3.7.2 基于数据查询的方法
• 3.7.3 MapX的图元和图层操作
• 3.7.4 系统利用
• 3.8 本章小结
• 第四章 基于小波与神经网络的事件检测模型
• 4.1 引言
• 4.2 小波分析理论简介
• 4.2.1 小波的发展
• 4.2.2 小波变换
• 4.2.3 小波降噪
• 4.3 RBF神经网络简介
• 4.3.1 神经网络的发展
• 4.3.2 人工神经网络的特点和基本原理
• 4.3.3 径向基函数
• 4.3.4 拓扑结构及映射关系
• 4.3.5 RBFNN的分类机理
• 4.4 基于小波变换的纵向检测
• 4.5 基于RBF的事件横向检测
• 4.6 交通事件自动检测
• 4.7 本章小结
• 第五章 结束语
• 5.1 论文总结
• 5.2 下一步的工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 硕士期间科研工作和发表的论文