技術(shù)特征：

1.一種基于交通事故風險仿真分析的高速公路交織區(qū)確定方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟10)采集高速公路的實時交通流數(shù)據(jù)，獲取道路幾何數(shù)據(jù)和天氣檢測站中的天氣數(shù)據(jù)，所述實時交通流數(shù)據(jù)包括車流量、空間占有率和速度；

步驟20)根據(jù)實時交通流數(shù)據(jù)、道路幾何數(shù)據(jù)和天氣數(shù)據(jù)建立實時事故風險預(yù)測模型，根據(jù)道路幾何數(shù)據(jù)、車流量和速度建立VISSIM仿真模型，所述車流量是指在設(shè)定時間段內(nèi)所選道路上測得的大車和小車的數(shù)量；

步驟30)用兩階段參數(shù)標定方法標定和校準VISSIM軟件中的參數(shù)：

第一階段參數(shù)標定：首先，按照以下方法逐個判斷VISSIM軟件中跟車和車道變換中的每一個參數(shù)是否需要標定：改變仿真軟件的跟車中任一個參數(shù)或車道變換中任一個參數(shù)的取值，以該參數(shù)在取值范圍內(nèi)的多個不同取值，分別運行VISSIM仿真模型，將其得到的速度分布與參數(shù)全為默認值時的速度分布進行比較，判斷是否有顯著不同，若是，則該參數(shù)是需要被標定的參數(shù)；否則進一步比較VISSIM仿真模型輸出的所有速度的平均值，若其變化趨勢能夠用冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)或多項式函數(shù)來擬合，則該參數(shù)也是需要被標定的，否則無需標定該參數(shù)；

然后，進行參數(shù)標定：以運行VISSIM仿真模型時段內(nèi)仿真速度與實測速度的絕對差之和為適應(yīng)度函數(shù)，以適應(yīng)度函數(shù)的最小值為計算目標，用遺傳算法或自適應(yīng)性算法計算對應(yīng)運行的VISSIM仿真模型中需標定參數(shù)的參數(shù)值，將該參數(shù)值賦值給VSSIM軟件中對應(yīng)的參數(shù)；

第二階段參數(shù)標定：首先，按照以下方法逐個判斷VISSIM軟件中跟車和車道變換中的每一個參數(shù)是否需要標定：改變仿真軟件的跟車中任一個參數(shù)或車道變換中任一個參數(shù)的取值，以該參數(shù)在取值范圍內(nèi)的多個不同的值，分別運行VISSIM仿真模型，將其得到的事故風險分布與參數(shù)全為默認值時的交織區(qū)的事故風險分布比較，判斷是否有顯著不同，若是，則該參數(shù)是要被標定的參數(shù)；否則進一步比較VISSIM仿真模型輸出的所有實時事故風險的平均值，若其變化趨勢可用冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、多項式函數(shù)來擬合，則該參數(shù)也是需要被標定的，否則無需標定該參數(shù)；所述事故風險值是由VISSIM仿真模型中的實時車速、占有率、車流量，道路幾何數(shù)據(jù)，以及默認為良好的天氣值代入步驟20)中建立的實時事故風險預(yù)測模型中計算得到；

然后，進行參數(shù)標定：以運行VISSIM仿真模型時段內(nèi)仿真事故風險與實際事故風險的絕對差之和為適應(yīng)度函數(shù)，以適應(yīng)度函數(shù)的最小值為計算目標，用遺傳算法或自適應(yīng)性算法計算對應(yīng)運行的VISSIM仿真模型中需標定參數(shù)的參數(shù)值，將該參數(shù)值賦值給VSSIM軟件中對應(yīng)的參數(shù)；

步驟40)采用所述步驟30)兩階段標定的參數(shù)值，運行VISSIM仿真模型，判斷經(jīng)過兩階段標定了的VISSIM仿真模型中的速度和事故風險與實際情況的差別是否符合精度要求，若符合，則將經(jīng)過步驟30)兩階段標定的參數(shù)值作為最終的標定結(jié)果，進入步驟50)；否則，按以下方式對步驟30)兩階段標定的參數(shù)值進行修正：以運行VISSIM仿真模型時段內(nèi)仿真速度與實測速度的絕對差之和為適應(yīng)度函數(shù)，以適應(yīng)度函數(shù)的最小值為計算目標，對步驟30)第一階段參數(shù)標定中判定為無需標定的參數(shù)，用遺傳算法或自適應(yīng)性算法計算對應(yīng)運行的VISSIM仿真模型中的參數(shù)值，將計算結(jié)果賦值給VISSIM軟件中對應(yīng)的參數(shù)；再以運行VISSIM仿真模型時段內(nèi)仿真事故風險與實際事故風險的絕對差之和為適應(yīng)度函數(shù)，以適應(yīng)度函數(shù)的最小值為計算目標，對步驟30)第二階段參數(shù)標定中判定為無需標定的參數(shù)，用遺傳算法或自適應(yīng)性算法計算對應(yīng)運行的VISSIM仿真模型中的參數(shù)值，將計算結(jié)果賦值給VISSIM軟件中對應(yīng)的參數(shù)，然后進入步驟50)；

步驟50)根據(jù)研究路段交織區(qū)的路面寬度和車道數(shù)，上下匝道的路面寬度和車道數(shù)，交織區(qū)上下游主線的路面寬度和車道數(shù)，以及當?shù)赝寥朗欠襁m合填挖，設(shè)計多種可行的交織區(qū)型式，在所述步驟20)建立的VISSIM仿真模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)所述交織區(qū)型式，改變交織區(qū)的道路設(shè)計，從而得到含有每個新設(shè)計交織區(qū)型式的VISSIM仿真模型；

步驟60)進行控制變量實驗，確定交織區(qū)型式對事故風險的影響：首先將經(jīng)步驟40)判斷符合精度要求或修正的參數(shù)值賦給VISSIM軟件中對應(yīng)的參數(shù)，運行步驟20)中建立的VISSIM仿真模型，用步驟20)中建立的實時事故風險預(yù)測模型計算該VISSIM仿真模型中交織區(qū)的事故風險；然后仍采用步驟40)判斷符合精度要求或修正的參數(shù)值，運行所述步驟50)中建立的含有各交織區(qū)型式的VISSIM仿真模型，用步驟20)中建立的實時事故風險預(yù)測模型計算所述步驟50)中設(shè)計的各交織區(qū)的事故風險；

步驟70)比較步驟60)中各VISSIM仿真模型中的交織區(qū)的事故風險大小，將事故風險最小的VISSIM仿真模型中的交織區(qū)型式作為最終確定的高速公路交織區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于交通事故風險仿真分析的高速公路交織區(qū)確定方法，其特征在于，所述步驟10)中按照如下方式設(shè)置采集實時交通流數(shù)據(jù)：

高速公路路段上，相鄰的兩個交通流檢測設(shè)備之間的距離為500米到1500米，相鄰的兩個環(huán)境氣象站之間的距離為5公里到15公里，且交通流檢測設(shè)備和環(huán)境氣象站均沿高速公路均勻布置；所述的交通流檢測設(shè)備為電磁感應(yīng)線圈或視頻交通流檢測設(shè)備；

所述道路幾何數(shù)據(jù)包括路面全寬、中央分隔帶寬度、路肩寬度、車道數(shù)和道路線形是否為曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于交通事故風險仿真分析的高速公路交織區(qū)確定方法，其特征在于，所述的步驟30)中的兩階段參數(shù)標定方法，VISSIM軟件中跟車和車道變換兩類參數(shù)如下表所示：

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于交通事故風險仿真分析的高速公路交織區(qū)確定方法，其特征在于，所述的步驟30)中，判斷速度分布是否顯著不同和實時事故風險分布是否顯著不同均采用以下方法：

用F-檢驗判斷每兩組之間的速度或?qū)崟r事故風險的方差在置信度水平下是否相同：若相同，則用假設(shè)方差相同的t-檢驗判斷兩組速度分布或?qū)崟r事故風險分布在統(tǒng)計學上是否顯著不同；

若不同，則用假設(shè)方差不同的t-檢驗判斷兩組速度分布或?qū)崟r事故風險分布在統(tǒng)計學上是否顯著不同。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于交通事故風險仿真分析的高速公路交織區(qū)確定方法，其特征在于，所述的步驟30)兩階段參數(shù)標定中，改變仿真軟件跟車中任一個參數(shù)或車道變化中任一個參數(shù)的取值，是進行如下操作：

首先依據(jù)交通流參數(shù)與實際相符的原則確定參數(shù)的最大值和最小值，然后在這個范圍之間按照等差數(shù)列取10～20個數(shù)值，運行VISSIM模型前將這些數(shù)值賦值給對應(yīng)的參數(shù)，有多少個參數(shù)取值，則對該參數(shù)應(yīng)進行相應(yīng)數(shù)量的仿真運行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于交通事故風險仿真分析的高速公路交織區(qū)確定方法，其特征在于，所述的步驟50)中，根據(jù)下式判斷經(jīng)過兩階段標定了的VISSIM仿真模型中的速度和事故風險是否符合精度要求：

若式(1)成立，則符合精度要求，否則不符合精度要求，其中α為精度，在0～1之間取值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于交通事故風險仿真分析的高速公路交織區(qū)確定方法，其特征在于，所述的步驟50)中，交織區(qū)型式是指以根據(jù)車流交織特點定義的交織區(qū)構(gòu)造型式，以及交織區(qū)和連接道路的車道數(shù)；所述交織構(gòu)造型式包括以下三種：

A型交織構(gòu)造：兩股交織車流都需要至少變道一次才能實現(xiàn)行車目的，且這些變道行為都跨越同一條車道邊界線；根據(jù)匝道與主線車道數(shù)的分配，又分為以下兩類：(a)匝道交織/一側(cè)交織區(qū)，(b)有路拱線的大交織；

B類交織構(gòu)造：有一股交織車流無需變換車道即可實現(xiàn)交織目的，另一股則需變道至少一次，根據(jù)車道與匝道三角區(qū)的銜接關(guān)系又分為三類：(a)在出口三角區(qū)平衡的大交織，(b)在入口三角區(qū)匯合的大交織，(c)在入口三角區(qū)匯合并且在出口三角區(qū)車道平衡的大交織；

C類交織構(gòu)造：存在一股交織車流，至少需要變道聯(lián)系才能實現(xiàn)交織目的，該類構(gòu)造又分為兩種：(a)沒有車道平衡或匯合的大交織，(b)兩側(cè)交織。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于交通事故風險仿真分析的高速公路交織區(qū)確定方法，其特征在于，所述的步驟70)中，按如下方法比較各VISSIM仿真模型中的交織區(qū)的事故風險大?。?/p>

計算交織區(qū)事故風險的平均值和方差，若有平均值和方差均最小的方案，則該方案為事故風險最小的方案；若不存在平均值和方差都最小的方案，則對平均值最小的方案1和方差最小的方案2，如果二者的交織區(qū)事故風險平均值的差值在兩者平均值的1％以內(nèi)，選擇方差最小的方案，否則，選擇平均值小的方案。