1、 1 毕业设计毕业设计(论文论文)开题报告开题报告 设计设计(论文论文)题目： 基于高速公路事故分析的巡逻车动题目： 基于高速公路事故分析的巡逻车动 态态路径规划研究路径规划研究 2 1 课题提出课题提出 1. .1 课题背景、目的与意义课题背景、目的与意义 1. .1. .1 课题背景课题背景 随着我国国民经济的快速发展，公路客货运输量急剧增加，公路交通长期滞后所 产生的后果充分暴露出来，特别是主要干线公路交通拥挤、行车缓慢、事故频繁。为 改善主要干线公路交通紧张状况，缓解公路交通的瓶颈制约，从“六五”开始，公路 交通部门重点对干线公路进行加宽改造。尽管有些路段加宽到 15 米甚至 20 米
2、以上， 但收效甚微。在这种情况下，高速公路开始逐渐发展起来。我国的高速公路从 80 年代 末开始起步， 经历了 80 年代末至 1997 年的起步建设阶段和 1998 年至今的快速发展阶 段。随着高速公路的快速发展，大大缩短了省际之间、重要城市之间的时空距离，加 快了区域间人员、商品、技术、信息的交流速度，有效降低了生产运输成本，在更大 空间上实现了资源有效配置，拓展了市场，对提高企业竞争力、促进国民经济发展和 社会进步都起到了重要的作用1。 据前瞻产业研究院发布的2015-2020 年中国高速公路行业市场前瞻与投资战略 规划分析报告数据显示，2013 年底，全国高速公路里程达 10.44 万
3、公里，比上年末 增加 0.82 万公里。其中，国家高速公路 7.08 万公里，增加 0.28 万公里。全国高速公 路车道里程 46.13 万公里，增加 3.67 万公里。可以预计在未来几年，全国每年将建成 高速公路 8000-10000 公里，中国高速公路正处于产业的快速发展阶段。 根据世界卫生组织 2013 年道路安全全球现状报告显示， 每年约有 124 万人死于道 路交通事故，道路交通伤害是全球第八大死因，而且是 15 至 29 岁年轻人的主要死因。 统计数据表明，自 1899 年以来的 110 余年中，全世界因车祸事故而导致死亡的人数累 计超过了 3000 万2。根据公安部交通管理局的统
4、计数据，2011 年全国范围内造成人员 伤亡的事故为 210821 起，造成 62387 人死亡，连续六年居世界第一位3。高速公路以 及各等级国省道集中了绝大部分致人死亡的严重交通事故。 当前，我国交通事故伤亡人数及财产损失仍在高位徘徊，由高等级公路组成的干 线公路网交通安全形势依然严峻。现在的趋势表明，如不采取紧急行动，到 2030 年， 道路交通伤害将上升为全球第五大死因。目前，我国高速公路事故救援工作不完善， 我国高速公路巡逻车没有高效的巡逻路线，导致事故发生后不能及时被发现，耽误了 宝贵的救援时间，同时严重影响了交通系统的正常运行。因此，针对高速公路事故分 析的巡逻车路径规划研究有着重
5、要的意义。 1. .1. .2 课题目的课题目的 本研究的目的是通过分析高速公路事故和影响其发生的相关外界因素(如车流量， 天气状况)之间的关系，建立它们之间的关系模型。根据实时外界因素数据，得到路网 中每一个路段的事故发生可能性的动态权重。最后建立高速公路巡逻车的动态路径规 划模型并仿真。 1. .1. .3 课题意义课题意义 无论是发达国家还是发展中国家，高速公路交通事故成为威胁人类生命财产安全 的世界性公害，严重影响了道路交通系统的正常运行。本课题的意义可以分为三个方 面。 (1)基于高速公路事故分析的巡逻车路径规划研究可以及时的发现事故并采取救援 行动。交通事故的发生时间上具有突发性强
6、，地点上具有不确定性，而且交通事故造 成的伤情复杂，致死率和致残率高。据调查，交通事故中受伤致死人员一部分是现场 3 死亡，一部分是送往医院的途中死亡，还有一部分属于院内抢救无效死亡。研究表明， 如果救护及时，有 11%的死亡可避免。许多交通事故伤致死都发生在伤后 30min 内， 如能在伤后 5min 内给予初步急救措施，30min 内给予医疗急救，则有 18%-25%伤者 的生命可得到挽救或避免致残4。 (2)事故发生后，及时的发现并处理，可以使高速公路路网尽可能快速的恢复正常状 态，降低事故对交通运行的影响。不至于因为交通事故导致高速公路处于较长时间的 瘫痪状态。 (3)巡逻车的高效动态路径规划在经济上也有重要的意义，国家对高速公路巡逻和救 援提供的资源是固定的。它可以使固定的资源得到最大程度的利用，节省了人力和物 力。 1. .2 国内外现状国内外现状 车辆路线问题（VRP）最早是由 Dantzig和 Ramser 于 1959 年首次提出 5，这个问 题是指一定数量的客户，各自有不同数量的货物需求，配送中心向客户提供货物，由 一个车队负
