車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下道路交通事故鏈阻斷系統(tǒng)的效率評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及交通智能管理和控制技術(shù)領(lǐng)域尤其是一種車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下道路交通事 故鏈阻斷系統(tǒng)的效率評價方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，高速公路重特大交通事故很少是由一個交通事件造成，大多是由于一 系列不起眼或者看似不嚴重交通事件綜合作用的結(jié)果，是人-車-路-環(huán)境禪合失調(diào)而導(dǎo)致 的。根據(jù)海因里西化einrich)事故法則，把運些引發(fā)交通事故的一系列交通事件串起來看 就組成道路交通事故鏈（Qiains of Road Traffic Incident,CRTI)。
[0003] CRTI的演化表現(xiàn)為道路交通狀態(tài)的變化，當(dāng)一個不安全的交通狀態(tài)在時間或空間 上引發(fā)相鄰的另一個不安全交通狀態(tài)時，則形成了CRTI，并且交通狀態(tài)是在危險與安全之 間不斷變化著的。因此，CRTI演化過程實質(zhì)上是馬爾可夫過程。通過建立在馬爾可夫隨機過 程理論之上的馬爾可夫鏈原理，可W研究道路交通系統(tǒng)的非線性、隨機性、動態(tài)性W及不確 定性等特性下的道路交通事故本質(zhì)，可W將復(fù)雜多樣的道路交通(連環(huán))事故表征成有序的 CRTI形態(tài)，將CRTI的演變過程轉(zhuǎn)變成道路交通事件有限狀況空間下的馬爾可夫鏈的k步狀 態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣。根據(jù)交通事件不同狀態(tài)的初步概率和狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移概率，確定交通事件狀態(tài) 變化趨勢，即確定基于馬爾可夫鏈狀態(tài)空間轉(zhuǎn)換的CRTI演化系統(tǒng)。
[0004] 如果在發(fā)生連環(huán)交通事故前就切斷事故鏈中的某個"鏈"，就能有效阻斷CRTI，因 此本發(fā)明根據(jù)實時的CRTI演化狀態(tài)，并同時考慮當(dāng)前區(qū)域所有車輛車型、相對位置、相對速 度、交通事故發(fā)生的后果等相關(guān)因素，確定交通狀態(tài)危險度(r)和危險源(e)，僅根據(jù)危險度 和危險源的變化程度建立基于車聯(lián)網(wǎng)感知的阻斷效率的評價方法，保障阻斷系統(tǒng)的效率。 需要說明的是本文僅考慮的是車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的城市快速路或高速公路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是彌補交通事故預(yù)防技術(shù)的不足，提供一種在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，設(shè)計 基于阻斷前后危險度和危險源的變化程度的效率評價方法，W便達到有效的交通事故預(yù)防 和交通事故鏈阻斷。
[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] 車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下道路交通事故鏈阻斷系統(tǒng)的效率評價方法，其特征在于，包括W下 步驟：
[0008] (1)對車輛可能存在的危險源進行實時監(jiān)測；
[0009] (2)篩選出可能導(dǎo)致事故的危險源個數(shù)m，并計算阻斷前的危險度ri;
[0010] (3)對危險度進行判斷，若危險度等級在3級或3級W上時，轉(zhuǎn)入(4);若危險度在3 級W下，則轉(zhuǎn)入(1);
[0011] (4)阻斷系統(tǒng)根據(jù)阻斷策略庫知識，立即采取控制措施，并采用聲、光、電、振動的 形式提醒駕駛員；
[0012] (5)再次篩選危險源m，并再次計算阻斷后的危險度n;
[OOU] (6)構(gòu)建評價函數(shù)f:
[0014] Step 1:評價函數(shù)建模:通過建立CRTI代價函數(shù)'。。3* =曰丘旨11111^('，6)對阻斷效率 進行評價，建立CRTI代價函數(shù)，如下：
[0015]
(3)
[0016] 其中：ri表示阻斷前檢測的危險度;m表示阻斷前檢測的危險源個數(shù);r2表示阻斷 后檢測的危險度;m表示阻斷后檢測的危險源個數(shù)；
[0017] 巧[0，+00]，曰+6 = 1，其中6〉曰，曰、6分別為危險度、危險源的權(quán)重；
[001引Step2:層次分析法計算權(quán)重a、b:
[0019] Step2-1:在專家咨詢后，e與r的量比值為5,由1-9標(biāo)度法確定出判斷矩陣B;
[0020]
[0021] 判斷矩陣B為：
[0022] Step2-2:計算判斷矩陣B每行的乘積
[0023] Step2-3:計算判斷矩陣B的方根聽
，式中：n為矩陣的階數(shù)；
[0024] Step2-4:將％正規(guī)化并進一步得到所求的特征向量W;
[00巧]Step2-5;
;W=(Wi，W2，...，Wn)T即為所求的各指標(biāo)權(quán)重；
[0026] 經(jīng)計算所得:a = 〇.31，b = 0.69;
[0027] 代價函數(shù)為：
巧)6
[002引（7)ri、r2、m、m代入評價函數(shù)f對阻斷效果進行評價，當(dāng)0 < f <0.5時，說明阻斷效 率較高，評價結(jié)束；當(dāng)0.5含f<+w時，說明阻斷效率較差，返回（4)中，更新阻斷策略庫知 識，直至f取值為0 ^ f <0.5，評價結(jié)束。
[0029] 進一步地，所述步驟(2)中阻斷前的危險度n的計算方法為：
[0030] 對人、車、路、環(huán)境四類危盼度A別律橫：
[0031] 阻斷前駕駛員的危險度'
（1.1)
[0032] 式（1.1)中：Di表示駕駛員駕齡;D21表示年齡在25歲W下的駕駛員;D22表示年齡在 25-50歲之間的駕駛員;D23表示年齡在50-70歲之間的駕駛員;D31表示男性駕駛員；D32表示 女性駕駛員;〇4表示駕駛員疲勞程度;ki表示駕駛員自身存在的危險度等級系數(shù);bi表示駕 駛員在車、路、環(huán)境中的禪合數(shù)；
[0033] 阻斷前車輛自身危險因素的危險g
<1' 2>
[0034] 式（1.2)中：Vi表示車輛間的相對距離;V2表示車輛間的相對速度;V3表示車輛自身 故障;k2表示車輛自身存在的危險度等級系數(shù);表示車輛在人、路、環(huán)境中的禪合數(shù)；
[0035] 阻斷前道路存在危險因素的危險度
（L 3)
[0036] 式（1.3)中：Ri表示道路施工;R2道路障礙;R3道路彎曲度;R4表示道路摩擦系數(shù);k 表示摩擦因子;k3表示道路自身存在的危險度等級系數(shù);b3表示道路在人、車、環(huán)境中的禪合 數(shù)；
[0037] 阻斷前環(huán)境危險因素的危險￡
[0038] 式（1.4)中：SI表示霧;S2表示大雨；S3表示大風(fēng);S4表示冰富;S5表示沙塵;S6表示晴 天;S7表示雪;k4表示環(huán)境因素的危險度等級;b4表示環(huán)境在人、車、路中的禪合系數(shù)；
[0039] 阻斷前的危險度
[0040] 其中：巧1、於：、界3、巧4取值在（石~很)之間。
[0041] 進一步地，所述步驟(3)中危險度等級分級如表1所示：
[0042] 表 1
[0043]
[0044] 進一步地，所述步驟(4)中阻斷后的危險度n的計算方法為：
[0045]
俄
[0046] 餐1'表示阻斷后的駕駛員的危險度；g 2'表示阻斷后的車輛自身危險因素的危險 度；巧；'表示阻斷后的道路存在危險因素的危險度；表示阻斷前環(huán)境危險因素的危險 度仇'、9/、餐3'和巧4'的計算方法類同公式（1.1)…（1.4) ;ki分別表示人、車、路、環(huán)境的 危險度等級，bi分別表示人、車、路、環(huán)境在其他=種危險源中的禪合數(shù)，ki、bi在公式（1)和 (2)中是不變的，阻斷前后的危險源個數(shù)根據(jù)
【發(fā)明內(nèi)容】
中的技術(shù)方案來監(jiān)測獲取，且值得注 意的是，危險源是量化的，用個數(shù)表示。
[0047] 進一步地，所述步驟(6)step2中層次分析法比例標(biāo)度如表3所示：
[004引 表3 r0049I
[0050]從同等到極端所采用的量比值為1-9的奇數(shù)，同等重要的因素量比值為I;極端重 要量比值為9;兩相鄰判斷的中間值為偶數(shù)2、4、6、8。
[0051 ]本發(fā)明中，車載單元OBU、GPS/北斗導(dǎo)航、DSRC協(xié)議、車內(nèi)攝像頭、身份ID識別器、路 側(cè)設(shè)備、MXD-Ol摩擦系數(shù)儀/COF-POl斜面摩擦系數(shù)儀、氣象部口。W上運些設(shè)備和技術(shù)是用 來檢測在高速公路或者城市快速路上可能導(dǎo)致事