1、近幾十年來，隨著交通運輸事業(yè)的迅速發(fā)展，高速公路因為其快速、安全、高效的特點在世界范圍內得到了迅猛的發(fā)展。然而隨著社會活動的日益頻繁，高速公路的交通需求呈現出爆發(fā)性的增長，這使得高速公路開始出現交通擁堵、事故頻發(fā)等一系列的交通問題。在這樣的背景下，能夠充分挖掘高速公路通行效率、提高行車安全的主動式交通管理技術應運而生。其通過實時的采集高速公路的相關交通數據，利用交通預測模型識別出不利的交通狀態(tài)，主動的、動態(tài)的、自動的對高速公路進行管理與

2、控制。
　　可變限速控制作為主動式交通管理的重要控制手段之一，近些年得到世界各國交通管理者的廣泛重視。然而目前對可變限速控制相關的研究還并不成熟，尤其對其基礎理論的研究還遠遠不夠，可變限速控制獲得效率、安全利益的機理還不明確。所以，對可變限速控制的基礎理論進行研究，對可變限速系統(tǒng)優(yōu)化控制方法及實施策略的科學制定具有重要的工程應用價值與理論意義。
　　可變限速控制的基礎理論研究主要包含可變限速控制駕駛行為特征研究、可變限速控制

3、交通流建模研究、實時事故風險預測研究等主要幾個方面。本文采用從交通實測到理論建模的研究思路，基于可變限速控制相關交通流數據，分析研究了可變限速控制下的駕駛行為特征，并在該特征的基礎上建立了可變限速控制交通流模型，基于交通事故數據及相關交通流數據，建立了高速公路實時事故風險預測模型。主要工作如下:
　　基于荷蘭某高速公路可變限速控制下的交通數據，從平均速度、速度分布、駕駛員期望車速、速度離散性、平均車頭時距、車頭時距分布、交通流基本

4、圖等多個角度，對駕駛員在不同交通流狀態(tài)、不同可變限速控制下的駕駛行為特征展開研究。研究發(fā)現，可變限速對駕駛員期望車速、交通流平均速度的影響并非線性，而是呈二次多項式關系特征;可變限速控制降低了車速離散性，然而過低的限速值反而會使離散性增大;可變限速控制下的較小車頭時距、間距的比例明顯降低，駕駛員在可變限速控制下有謹慎駕駛的行為特征;可變限速控制下的交通流關鍵密度有所提高，但是卻降低了道路的通行能力。論文還對可變限速控制獲得效率、安全利益

5、的機理以及駕駛員對可變限速控制的遵從情況進行了討論。
　　考慮駕駛員激進特性的不同，對舒適駕駛(CD)模型進行了改進，建立了考慮駕駛員激進特性的元胞自動機單車道交通流模型——RF模型，數值模擬結果顯示，與CD模型相比，RF模型對自由流交通狀態(tài)的模擬更加合理，尤其是對車速離散性的模擬更加符合實際。結合可變限速控制下的駕駛行為特征，論文在RF模型的基礎上建立了可變限速控制單車道及雙車道元胞自動機模型，數值模擬結果顯示模型能夠成功模擬可

6、變限速控制下的主要交通流特征，驗證了模型的有效性。
　　基于美國某高速公路的交通事故數據及相應交通流數據，應用支持向量機技術，分別建立了針對側碰、追尾兩種事故類型的實時事故風險預測模型。建模過程中對于不同的事故類型，集成了不同的事故風險識別變量，應用交叉驗證參數尋優(yōu)方法，選擇出了最優(yōu)的支持向量機模型參數。模型預測結果顯示，支持向量機模型對于側碰事故取得了與傳統(tǒng)神將網絡模型相當的預測精度，對于追尾事故則取得了更好的預測精度。此外，分