考虑安全与效率的收费站区域多领域建模与管控策略

本书通过“问题聚焦、 数据采集、理论建模、多 领域仿真以及管理优化” 的研究路线，对收费站区 域关键设计参数、收费站 交通特征与交通冲突理论 、收费站安全风险致因与 评价、收费站行车安全机 理、收费站ETC推广策略 等进行了研究，构成了较 为完整的研究体系，以提 升目前我国收费站区域的 行车安全水平和管理效率 。相关研究司为新建收费 站设计及改扩建工程应用 、类似复杂道路节点的安 全与高效运行的评估与改 进提供理论指导和方法借 鉴，对于应对新形势下我 国高速公路收费站的管理 与运营难题具有重要的现 实意义。 本书适合交通运输工 程、安全科学与工程、车 辆工程及其他相关专业的 高等学校与研究机构的教 师、高级研究人员、研究 生与高年级本科生使用， 也可供相关专业的安全管 理人员、工程技术人员参 考。

何杰，博士，东南大学交通学院运输与物流工程系教授、博士生导师，主要研究方向为道路交通安全、运输系统规划；载运工具运用工程研究所所长，华盛顿大学、澳大利亚昆士兰科技大学访问学者，江苏省省委组织部第四批科技镇长团成员，江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象，“青蓝工程”中青年学术骨干培养对象，培养博士和硕士研究生60多名；主持4项国家自然科学基金项目、6项省部级项目和60余项横向项目，以第一作者或通讯作者在Analytic Methods in Accident Research (AMAR)、Accident Analysis and Prevention(AAP)、Transportation Research Part B、Transportation Research Part C、Transportation Research Part D、Transportation Research Part F、Journai of Safety Research(JSR)、Safety Scienee、Energy Reports 等期刊上发表SCI／SSCI40余篇(JCR二区以上论文20多篇)，授权发明专利20余项，出版专著3本、教材2本；国家科技部、自然科学基金委、教育部科研基金、科技奖励、学位中心等评审专家库专家，江苏、上海、安徽、山东、湖北、江西等多个省科技项目评审专家库专家；《中国公路学报》《交通运输工程学报》《长安大学学报》《东南大学学报》《西南交通大学学报》《吉林大学学报》《华中科技大学学报》《武汉理工大学学报》《重庆交通大学学报》《公路交通科技》及AMAR、AAP、Transportation Research PART C、Transportation Research PART D、Transportation Research PART F、JSR、Safety Science、System Dynamics Review等多个学术期刊审稿人。

第一章 绪论 1.1 选题背景与意义 1.2 国内外研究现状 1.2.1 收费站关键设计参数研究 1.2.2 收费站交通特征与交通冲突理论研究 1.2.3 收费站安全风险因素与评价研究 1.2.4 收费站行车安全机理研究 1.2.5 收费站ETC推广策略研究 1.2.6 研究现状述评 1.3 研究内容与技术路线 1.3.1 研究内容 1.3.2 技术路线 1.4 本章小结 第二章 收费站区域关键设计参数与事故风险致因研究 2.1 研究背景 2.2 收费站区域圆曲线最小半径设计 2.2.1 收费站区域圆曲线最小半径指标的影响因素 2.2.2 不同因素影响下的收费站区域圆曲线最小半径计算模型 2.3 收费广场规模与渐变段渐变率 2.3.1 收费广场长度与宽度 2.3.2 渐变段渐变率的确定 2.4 车道布局与车道配置 2.4.1 收费车道类型划分 2.4.2 收费车道布局模式 2.4.3 收费车道配置策略 2.5 交通标志位置布设 2.5.1 标志标线的设置与应用 2.5.2 ETC车道指示标志安全设置距离模型 2.5.3 算例分析 2.6 收费站区域行车事故风险致因分析 2.7 本章小结 第三章 基于车辆微观轨迹提取的收费站区域交通特征研究 3.1 研究背景 3.1.1 数据采集与研究样本 3.1.2 研究区域界定 3.2 车辆轨迹提取算法框架 3.2.1 基于YOLOv4算法的车辆目标检测 3.2.2 基于SORT算法的车辆跟踪 3.2.3 基于KD-Tree算法的轨迹提取 3.2.4 数据处理与轨迹提取 3.3 基于轨迹数据的收费站上游区域交通特征分析 3.3.1 速度特征分析 3.3.2 换道特征分析 3.3.3 时间特征分析 3.4 基于轨迹数据的收费站下游区域交通特征分析 3.4.1 车辆速度特征 3.4.2 车辆换道特征 3.4.3 车道选择特征 3.4.4 行驶时间特征 3.5 本章小结