專利名稱：一種利用交通沖突判別事故易發(fā)路段的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用路段車輛之間的沖突判別事故易發(fā)路段，以達(dá)到在短期內(nèi)快速、 準(zhǔn)確判斷事故易發(fā)路段，為進(jìn)行事故易發(fā)路段的成因分析并提出相應(yīng)的改善措施提供依據(jù)。屬于道路交通管理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
交通沖突是指在可觀測條件下，兩個或兩個以上道路使用者在時間和空間上相互接近，以至于如果任何一方不改變其運(yùn)動軌跡，就將發(fā)生碰撞。交通沖突的實質(zhì)是交通行為不安全因素的表現(xiàn)形式，其發(fā)展既可能導(dǎo)致事故發(fā)生，也可能因采取的避險行為得當(dāng)而避免事故發(fā)生，因而事故與沖突存在著極為相似的形式，兩者的唯一差別在于是否發(fā)生了直接損害性后果。根據(jù)國內(nèi)外的調(diào)查研究表明事故與沖突之間存在著一定的替換關(guān)系，尤其是嚴(yán)重沖突與交通事故有著良好的線性關(guān)系。經(jīng)發(fā)明人長期研究發(fā)現(xiàn)，收集滿足樣本數(shù)量要求的交通事故資料需要一個很長的時間周期，導(dǎo)致判別效率低。其次，以交通事故統(tǒng)計為基礎(chǔ)的判別方法具有“大區(qū)域”的特點，不適應(yīng)判別小區(qū)域的事故易發(fā)路段的判別要求。如果能夠?qū)ふ乙环N方式，既能夠快速獲得大量統(tǒng)計數(shù)，又能體現(xiàn)事故危險特性，則可以顯著提高事故易發(fā)路段判別的效率和可信度。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種利用交通沖突判別事故易發(fā)路段的方法，在滿足事故易發(fā)路段判別精度需求的同時，縮短事故易發(fā)路段檢測周期，為道路安全措施改善提供依據(jù)。技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種利用交通沖突判別事故易發(fā)路段的方法，所述方法的具體步驟為步驟1)將待判斷的路段平均劃分為η個小路段，η為大于或等于50的自然數(shù)， 并使得每個小路段的長度小于lm，在5 10秒內(nèi)小路段發(fā)生的交通沖突的次數(shù)小于兩次， 即
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^ fl發(fā)生交通沖突，.
X -\\<ι<η ,Γ Ρ(Χ\λ) Χ = \-α(2)
J—co并且，選擇交通沖突概率分布的0. 1分位點所對應(yīng)的交通沖突次數(shù)為臨界交通沖突次數(shù)，計算臨界交通沖突次數(shù)τ，當(dāng)λ < 20時，通過對式( 進(jìn)行迭代計算求得τ值；當(dāng)λ > 20 時，τ ^ λ + μαη4λ(3)其中，μ α/2是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位數(shù)，
步驟幻對路段交通沖突次數(shù)廠進(jìn)行測算以交通沖突分類沖突角Q1 e (0,30° )時的交通沖突為同向沖突，以交通沖突分類沖突角θ2ε (30°，90° )時的交通沖突為側(cè)向沖突，以滿足沖突車輛相對速度ν彡10m/s及沖突角度θ 3 e (90°，180° )條件為對向沖突，和，以滿足同一車道上前后車距離Dh ( 5m和后車速度與前車速度差值Δ v > 5m / s 條件為追尾沖突；使用Vehicle Video-Capture Data Collector視頻處理軟件，得到同向沖突、側(cè)向沖突、對向沖突和追尾沖突的次數(shù)，累計求得路段交通沖突次數(shù)C，步驟4)如果路段的交通沖突次數(shù)廠大于臨界交通沖突次數(shù)τ，則該路段是一個事故易發(fā)路段。有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1.利用交通沖突判別事故易發(fā)路段，通過引入交通沖突概率分布分位點和分位點對應(yīng)的臨界交通沖突次數(shù)，比較待判定路段的觀測交通沖突次數(shù)與臨界交通沖突次數(shù)的大小，判別是否為事故易發(fā)路段，滿足判別小區(qū)域的事故易發(fā)路段的判別要求，有利于縮短判別的時間周期，提高判別的效率和精度，進(jìn)而對事故易發(fā)路段進(jìn)行成因分析，快速提出相應(yīng)的整改措施，減少交通事故的發(fā)生。2.路段交通沖突的觀測和處理方法，高度自動化，不受人為因素的影響，便于客觀地、快速地獲得大量數(shù)據(jù)樣本，為概率統(tǒng)計分析提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有利于提高事故多發(fā)路段判別的可靠度。3.綜合運(yùn)用距離、沖突角、速度差、時間多個參數(shù)，使得交通沖突的界定更確切和可靠。


圖1事故易發(fā)路段判別流程圖。
具體實施例方式一種利用交通沖突判別事故易發(fā)路段的方法，所述方法的具體步驟為步驟1)將待判斷的路段平均劃分為η個小路段，η為大于或等于50的自然數(shù)， 并使得每個小路段的長度小于lm，在5 10秒內(nèi)小路段發(fā)生的交通沖突的次數(shù)小于兩次，Γ ^ [1發(fā)生交通沖突ρ.ζX =<\<ι<η ,于是，待判斷路段在5 10秒內(nèi)發(fā)生的交通沖突次數(shù)X為X = X^X2+......= Σ Xi,并且，待判斷路段在5 10秒內(nèi)發(fā)生的交通沖突概率為Ρ{Χ I λ) = Λ( 1)
Xl其中，λ為在待判斷路段及觀測時段內(nèi)，每個小時的交通沖突觀測值的平均值，步驟幻引入交通沖突概率分布的α分位點，選擇α分位點對應(yīng)的交通沖突次數(shù)為臨界交通沖突次數(shù)τ，作為判定是否為事故易發(fā)路段的因子，滿足下式Γ(2)
'-CO并且，選擇交通沖突概率分布的0. 1分位點所對應(yīng)的交通沖突次數(shù)為臨界交通沖突次數(shù)，計算臨界交通沖突次數(shù)τ，當(dāng)λ < 20時，通過對式( 進(jìn)行迭代計算求得τ值；當(dāng)λ > 20 時，τ ^ λ + μαη4λ⑴其中，μ α/2是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位數(shù)，步驟幻對路段交通沖突次數(shù)C進(jìn)行測算以交通沖突分類沖突角Q1 e (0,30° )時的交通沖突為同向沖突，以交通沖突分類沖突角θ2ε (30°，90° )時的交通沖突為側(cè)向沖突，以滿足沖突車輛相對速度ν彡10m/s及沖突角度θ 3 e (90°，180° )條件為對向沖突，和，以滿足同一車道上前后車距離Dh彡5m和后車速度與前車速度差值Δ v > 5m/s條件為追尾沖突；使用Vehicle Video-Capture Data Collector視頻處理軟件，得到同向沖突、側(cè)向沖突、對向沖突和追尾沖突的次數(shù)，累計求得路段交通沖突次數(shù)C，步驟4)如果路段的交通沖突次數(shù)C大于臨界交通沖突次數(shù)τ，則該路段是一個事故易發(fā)路段。以下結(jié)合交通沖突調(diào)查數(shù)據(jù)，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明1.)劃分路段將需要判斷是否為易發(fā)事故的路段平均劃分為η個小路段，使得每個小路段的長度小于lm，在5 10秒內(nèi)小路段發(fā)生的交通沖突的次數(shù)小于兩次，則在5 10秒內(nèi)每個小路段發(fā)生交通沖突的次數(shù)\滿足
^ fl發(fā)生交通沖突(概率內(nèi) 1X, =^\<ι<η,
1 [0沒有發(fā)生交通沖突(概率1-尸)于是，該路段在5 10秒內(nèi)發(fā)生的交通沖突次數(shù)X為X = X^X2+……=Σ Xi,由于X” X2, X3……之間相互獨立，且都服從(0，1)分布，則該路段在5 10秒內(nèi)發(fā)生交通沖突的次數(shù)X服從二項分布，即X Β(η，P)；因為在道路某一小路段發(fā)生一起交通沖突的概率P < 0. 1，所以當(dāng)樣本η彡50時，由泊松定律可知，X近似服從于泊松分布，滿足下式Ρ(Χ \λ)=λ 'β(1)
Xl其中，λ = np，是預(yù)期交通沖突次數(shù)，表示該路段在1小時內(nèi)理論上發(fā)生的交通沖突的次數(shù)，根據(jù)極大似然估計，近似認(rèn)為2 = 1，1為觀測時段內(nèi)每個小時的交通沖突觀測值的平均值。2.)引入交通沖突概率分布的α分位點引入交通沖突概率分布的α分位點，選擇α分位點對應(yīng)的交通沖突次數(shù)τ為臨界交通沖突次數(shù)，作為判定是否為事故易發(fā)路段的標(biāo)準(zhǔn)，滿足下式Γ P(XjA)dX = l-a(2)
J—co根據(jù)工程可靠性的要求，選擇交通沖突概率分布的0. 1分位點所對應(yīng)的交通沖突次數(shù)為臨界交通沖突次數(shù)。3.)計算臨界交通沖突次數(shù)τ當(dāng)路段的交通沖突次數(shù)C大于臨界交通沖突次數(shù)τ時，路段就可以認(rèn)為是一個事故易發(fā)路段，根據(jù)路段交通沖突發(fā)生規(guī)律符合泊松分布，滿足下式Ρ{0>τ\λ} = ^^^<α(3)
τ C ！因此，τ值可以通過對式( 進(jìn)行迭代計算求得；然而，當(dāng)預(yù)期交通沖突次數(shù)入 >20時，運(yùn)用概率方程進(jìn)行計算過程非常復(fù)雜，使用以下方法計算τ值由于路段上的交通沖突普遍存在，而且沖突次數(shù)X > 5，根據(jù)中心極限定理，有隨機(jī)變量Z ν- Χ-ηρ⑷
yjnp(l - ηρ) ^[λ隨機(jī)變量Z近似服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，可以用下式來近似求解臨界交通沖突次數(shù)τ τ χ λ + μαη4λ(5)其中，μ α/2是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位數(shù)。4.)路段交通沖突次數(shù)C的檢測路段交通沖突觀測過程由視頻攝像完成，判別交通沖突的過程由Vehicle Video-Capture Data Collector視頻處理軟件自動完成，下面是交通沖突的判定準(zhǔn)則路段沖突包括同向沖突、側(cè)向沖突、對向沖突、追尾沖突，各種交通沖突的判定準(zhǔn)則如下，累計每種交通沖突發(fā)生的次數(shù)，得到路段交通沖突次數(shù)C。同向沖突利用沖突角Q1作為判斷參數(shù)，根據(jù)交通沖突分類沖突角Q1G (0， 30° )時的交通沖突稱為同向沖突，側(cè)向沖突利用沖突角θ 2作為判斷參數(shù)，根據(jù)交通沖突分類沖突角θ2ε (30°， 90° )時的交通沖突稱為側(cè)向沖突，對向沖突利用車輛相對速度V，沖突角度θ 3作為判定參數(shù)，根據(jù)會車視距要求，對
6向行駛兩車之間的最小控制距離1為10m，根據(jù)交通心理學(xué)研究，駕駛員反應(yīng)時間、為ls， 由式ν = Ι/t可以計算出沖突車輛相對速度ν = 10m/s ；對向沖突表現(xiàn)為沖突車輛以相反的方向相互逼近，是車頭與車頭之間的沖突碰撞，所以沖突角θ3ε (90°，180° )，所以， 當(dāng)ν彡lOm/s，θ 3 e (90°，180° )時，發(fā)生一次對向沖突，追尾沖突判定使用同一車道上前后車距離Dh、后車速度與前車速度差值Δ ν作為判定參數(shù)，根據(jù)停車視距要求，前后車最小安全距離為5m ；根據(jù)交通心理學(xué)研究，駕駛員反應(yīng)時間、為ls，由Δν = DhAtl可以計算出后車速度與前車速度差值Δ ν的臨界值為5m/ s，所以，當(dāng)Dh彡5m，Δν > 5m/s時，發(fā)生一次追尾沖突，5.)事故易發(fā)路段的判別當(dāng)檢測的路段交通沖突次數(shù)C大于臨界交通沖突次數(shù)τ時，那么認(rèn)為該路段是一個事故易發(fā)路段，滿足下式。C > τ(6)示例選擇寧六公路葛塘客運(yùn)站處由北往南方向，位于天橋向北方向延伸50m的路段為本發(fā)明的研究對象。對該路段進(jìn)行連續(xù)7小時的路段沖突觀測。采用基于視頻技術(shù)的路段交通沖突的自動檢測方法，整理分析了路段交通沖突的數(shù)量。如下表所示表1寧六路葛塘客運(yùn)站路段交通沖突統(tǒng)計結(jié)果
權(quán)利要求
1. 一種利用交通沖突判別事故易發(fā)路段的方法，其特征在于，所述方法的具體步驟為步驟1)將待判斷的路段平均劃分為η個小路段，η為大于或等于50的自然數(shù)，并使得每個小路段的長度小于lm，在5 10秒內(nèi)小路段發(fā)生的交通沖突的次數(shù)小于兩次，即^ fl發(fā)生交通沖突，.X -\\<ι<η ,[0沒有發(fā)生交通沖突于是，待判斷路段在5 10秒內(nèi)發(fā)生的交通沖突次數(shù)X為 X = X^X2+......= Σ Xi,并且，待判斷路段在5 10秒內(nèi)發(fā)生的交通沖突概率為；Jx 口一義= (1) Xl其中，λ為在待判斷路段及觀測時段內(nèi)，每個小時的交通沖突觀測值的平均值， 步驟幻引入交通沖突概率分布的α分位點，選擇α分位點對應(yīng)的交通沖突次數(shù)為臨界交通沖突次數(shù)τ，作為判定是否為事故易發(fā)路段的因子，滿足下式 Γ P(X\A)dX = l-a(2)'-CO并且，選擇交通沖突概率分布的0. 1分位點所對應(yīng)的交通沖突次數(shù)為臨界交通沖突次數(shù)，計算臨界交通沖突次數(shù)τ ,當(dāng)λ < 20時，通過對式( 進(jìn)行迭代計算求得τ值； 當(dāng)λ > 20時，^ +Mal2^(3)其中，μ α/2是標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布分位數(shù)， 步驟幻對路段交通沖突次數(shù)c進(jìn)行測算以交通沖突分類沖突角Q1G (0,30° )時的交通沖突為同向沖突， 以交通沖突分類沖突角θ2ε (30°，90° )時的交通沖突為側(cè)向沖突， 以滿足沖突車輛相對速度ν彡lOm/s及沖突角度Θ3Ε (90°，180° )條件為對向沖突，和，以滿足同一車道上前后車距離Dh ^ 5m和后車速度與前車速度差值Δν > 5m/s條件為追尾沖突；使用Vehicle Video-Capture Data Collector視頻處理軟件，得到同向沖突、側(cè)向沖突、對向沖突和追尾沖突的次數(shù)，累計求得路段交通沖突次數(shù)C，步驟4)如果路段的交通沖突次數(shù)C大于臨界交通沖突次數(shù)τ，則該路段是一個事故易發(fā)路段。
全文摘要
一種利用交通沖突判別事故易發(fā)路段的方法涉及利用路段車輛之間的沖突判斷事故易發(fā)路段，以達(dá)到在短期內(nèi)快速、準(zhǔn)確判斷事故易發(fā)路段，為進(jìn)行事故易發(fā)路段的成因分析并提出相應(yīng)的改善措施提供依據(jù)。其具體方法為通過劃分路段確定路段交通沖突發(fā)生規(guī)律；引入交通沖突概率分布的分位點，選擇分位點對應(yīng)的交通沖突次數(shù)為臨界交通沖突次數(shù)，作為判別是否為事故易發(fā)路段的標(biāo)準(zhǔn)；計算臨界交通沖突次數(shù)；使用VehicleVideo-CaptureDataCollector視頻處理軟件對路段交通沖突次數(shù)C進(jìn)行測算；比較路段交通沖突次數(shù)C與臨界交通沖突次數(shù)的大小，判別是否為事故易發(fā)路段。
文檔編號G08G1/01GK102254430SQ20111014862
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者孫祥龍, 肖恢翚, 陸建, 陳偉偉 申請人:東南大學(xué)