基于车联网的高速公路交通事故自动识别方法研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

高速公路作为一种经济、高效的现代化交通通道，近年来，全国在大量修建高速公路，扩大和完善高速路网络，截止到2017年年底，中国的高速公路通车总里程突破13.6万公里。然而， 高速公路通车里程的增加意味着高速公路上发生交通事故的概率也在增加，世界卫生组织的报告显示全世界每年的交通事故死亡人数高达125万，其他报告还显示全球道路交通事故引起的经济损失更是高达到全球经济总产值的3％。 由于高速公路上的车辆行驶速度之快，正常情况下的平均行驶速度速能达到80km／h以上，而一般人从发现异常到做出制动反应需要的时间是0.75，1.5s，当驾驶人的视线受到恶劣天气或前方其他车辆影响时，在其发现异常情况以后就可能没有足够长的时间做出相应反应，因此，极易引发交通事故，甚至二次事故或者惨烈的连环碰撞事故。因此，及时、高效的交通事故识别、响应、预警是避免以上恶劣情况的关键。

车联网为车、路、人三种交通要素的互联互通提供了可能，车辆不仅可以实时感知自身动态和静态信息，还可以感知环境和其他车辆的实时状态信息，拓展了驾驶人的感知范围和纬度。车辆可以将所有获取的信息进行处理加工和借助通信网络可以将其汇聚到数据处理中心，利用云计算、人工智能等技术对其进行深度处理并为驾驶人员提供丰富准确的辅助驾驶信息，帮助驾驶人做出快速、准确、安全的操作和路径选择等，从而避免事故的发生、减少交通伤亡，提高行车安全性、道路通行效率，减少环境污染，弥补信息传递不及时、救援不及时、交通引导不及时等缺陷。

为了从根本上解决上述问题，日本提出了早期的智能交通系统，进入20世纪80年代以后，日本、美国、西欧等发达国家都面临着更严重的交通问题，各国对智能交通系统的研究投入更加广泛和深入，its的系统功能和应用场景得到进一步发展与延伸[2]。随后，我国也跟随 着开始了对智能交通系统的关注和研究，确定了我国智能交通的发展战略，初步搭建了智能交通系统的框架，例如早期投入使用的etc就是中国its早期的一项应用。进入21世纪以后，快速发展和日渐成熟的计算机技术、信息技术等技术为我国its的迅速发展提供了重要的技术支撑和动力。 2000年，国家科技部联合交通、公安等多个部门成立了全国智能运输协调指导小组及其办公室。随后的“十五”期间更是将发展its作为本次“五年计划” 的12个重点研究和发展领域之一。随后的“十一五”“十二五”期间，中国的智能交通在更开放、有利的环境中快速发展并不断提升交通管理和服务的信息化、智能化水平，大量配套的交通基础设施得以建设，its得到了政府和社会更广泛的支持。

2. 研究的基本内容与方案

本文将提出一种车联网环境下的高速公路交通事故自动识别方法SFID， 对其原理进行分析和介绍。然后介绍了该方法的实现过程，基于此，对几种特殊的现实情形进行分析，包括自车发生真正事故、对向车道发生事故、自车经过出入口附近路段等几种情况。最后利用Matlab软件对这几种特殊情形进行仿真验证，每种情况进行了连续20次的仿真，结果与理论分析一致，真实事故引起的变化趋势与其他几种特殊情形引起的变化趋势明显不同，其幅度和持续时间均明 显大于其他非自车发生事故的情形，由此，验证了SFID方法的理论正确性。

本文提出的SFID方法主要基于车联网环境下的车辆可借助V2V通信感知其他车辆存在的条件，然后利用车辆之间的相对速度关系和简单集合理论判别是否发生事故。首先对全球智能交通系统到车联网的发展背景进行了简单介绍，对现有的交通事故自动识别方法进行总结对比，发现这些方法普遍需要借助路侧固定设施采集大量交通数据的缺陷。 然后对车联网进行了重点介绍，介绍车联网在全球的发展和研究现状，再对提出的SFID方法进行详细的理论推导和实现过程介绍。最后，利用一种广泛用于交通科学领域的微观仿真建模工具vISSIM对SFID 方法进行现实模拟，该软件可以模拟现实的跟车、加减速、变道等行为。

3. 研究计划与安排

第1周—第3周搜集资料，阅读国内外参考文献，撰写开题报告；

第4周—第5周论文开题；

第6周—第12周完成相关文献的英译汉翻译，撰写论文初稿；

第12周—第15周完成论文的撰写，并修改、完善论文，准备论文答辩的相关工作；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]. 马克.埃梅尔曼车联网 汽车应用及其他应用 北京理工大学出版社 , 2018.03

[2].孙李兵 车联网环境下的高速公路交通事故自动识别方法研究 安徽大学 硕士论文 2019

[3].王自上．基于视频图像的交通事件自动识别算法研究[d]．北京交通大学2010．