面向车联网的道路交通事故链动态演变规律及其阻断方法研究

The project takes serial traffic accidents as the research target, investigating the correlation of traffic accidents and traffic events. Focusing on the non-after-effect property in time series of chain of road traffic incidents (CRTI), it reveals the generation and evolution mechanism and regularity of CRTI and establishes the evolution model of CRTI based on Markov chain so as to represent various serial traffic accidents as ordered CRTI forms. It analyzes the influence regularity of different control parameters on accidental harmful results and proposes the machine learning and traffic meta-events searching and matching algorithms. It constructs new “traffic situation – reaction” emergency decision-making scheme and CRTI surveillance algorithm to track the evolution trend of CRTI and monitor CRTI effectively. Focusing on the neighboring influence and banding propagation character of target vehicle involved in serial traffic accidents, it designs different CRTI blocking strategies for various dangerous degrees and sources. It also establishes the dynamic guarantee mechanism of the blocking efficiency and evaluation method based on the context perception in Internet of Vehicles conditions, which can effectively block the accident chain and process. Finally, the project constructs a CRTI prototype system to verify the effectiveness. This project aims to control the formation of CRTI and reduce the loss and damage caused by serial traffic accidents. It can provide new theory and technique support for the active preventing and controlling of road traffic safety.

以道路交通连环事故为研究对象，探究交通事故与交通事件间的关联关系，针对道路交通事故链(CRTI)在时间序列上满足马尔可夫链的“无后效性”特征，基于马尔可夫理论，揭示CRTI生成与演化机理和规律，建立CRTI演化模型，将复杂多样的连环事故表征成有序的CRTI形态，掌握不同的控制参数对事故危害结果的影响规律，提出机器学习和交通元事件搜索匹配方法，构建“交通情景-应对”应急决策新范式和CRTI监控算法，以跟踪CRTI的演化趋势，实现CRTI的有效监控。针对连环交通事故中目标车辆具有的邻接影响、条带状传播特性，设计不同危险度和危险源的系列事故链阻断策略，建立基于车联网上下文感知的阻断效率动态保障机制与评价方法,实现事故“链”和进程的有效中断。最后，建立CRTI阻断原型系统，以验证有效性。该项目旨在有效控制CRTI形成、降低连环交通事故损失和伤害，为道路交通安全主动防控提供新的理论依据和技术支持。

当前交通安全问题异常严峻，我国尤为突出。2000以来，政府通过加强交通管理、安全教育、宣传以及有关的安全技术手段，使得我国道路交通事故次数、死伤人数、经济损失，均有所下降，但数据基本维持在20余万次、7万多人，超过10亿元，其中万车死亡率是欧、美、日等世界发达国家的4倍~8倍。这就说明现有的安全手段达到了瓶颈。.交通事故是一连串异常交通事件的突变,呈现为一连串连续单独交通事件组成的链（Chains of Road Traffic Incident, CRTI）。导致事故发生的一系列“小事件”像多米诺骨牌一样环环相扣，若能在事故发生前就阻断这个“链”，就会显著降低交通事故的发生及其伤亡和损失。.(1)以道路交通连环事故为研究对象，分析交通事故呈现的非线性、不确定性和随机时变特性，探究了交通事故与交通事件间的关联关系。.(2)引入马尔可夫理论，建立基于马尔可夫链的CRTI演化模型，将复杂多样的连环事故表征成有序的CRTI形态，揭示了CRTI动态演变规律。.(3)提出了道路交通事故阻断信息主动服务模型及方法，建立了综合考虑危险度和危险源的阻断效率评价体系。.(4)初步建立了CRTI阻断原型系统，以验证有效性。有效提高了我国道路交通事故（特别是高速连环事故）的预防品质，形成了道路交通的主动安全防控技术提供新的理论与技术方法。.(5) 获2016年中国智能交通协会科学技术二等奖1项；发表论文9篇，其中SCI检索5篇，EI检索4篇（包括《中国科学》期刊1篇）；申请发明专利10件，其中PCT专利1件、授权国家发明专利1件；获得国家软件著作权2件。培养博士1名（博士论文获得2016年智能交通领域全国优秀博士学位论文）、硕士2名。1位青年教师晋升教授，4位青年教师晋升副教授。培养江苏省“六大人才高峰”资助对象2名，江苏大学青年骨干教师1名。