[发明专利]一种高速公路道路交通安全黑点路段识别与预警方法

摘要

本发明属于道路交通安全技术领域，具体涉及一种高速公路道路交通安全黑点路段识别与预警方法。本发明提出了一种高速公路道路交通安全黑点路段识别与预警方法，该方法基于高速公路交通事故历史数据，分析高速公路道路路段发生交通事故的影响因素及其敏感性，判断高速公路道路路段在不同道路、交通、环境下的交通安全因子，同时结合高速公路驾驶员的行为特性、车辆性能特征、道路状况以及交通环境，对高速公路交通流运行安全进行动态预警，从而提高高速公路交通运行的安全性，降低高速公路交通事故发生率。

主权项

1.一种高速公路道路交通安全黑点路段识别与预警方法，其特征在于：黑点路段识别模块主要在于利用高速公路交通事故历史数据，分析高速公路道路路段发生交通事故的影响因素及其敏感性，判断高速公路道路路段在不同道路、交通、环境下的交通安全因子，确定不同道路、交通、环境下的高速公路黑点路段，具体工作步骤为：Step1：将高速公路交通事故影响因素分为道路几何特征A1、交通运行状况A2、交通安全设施A3、道路服务养护设施A4、交通安全管理A5、交通安全环境A6、交通监控系统A7，其中道路几何特征A1细分为道路路面质量A11、道路几何线形A12、道路横断面构成A13，道路路面质量A11细分为路面平整度A111、路面抗滑能力A112，道路几何线形A12细分为时距连续性A121、平曲线半径A122、坡度A123、线性组合A124、直线段长度A125，道路横断面构成A13细分为车道宽度A131、路肩宽度A132、分隔带宽度A133；交通运行状况A2细分为交通流运行状况A21、交通流运行状态A22，交通流运行状况A21细分为平均小时交通量A211、道路通行能力A212、交通量车型组成A213，交通流运行状态A22细分为车流密度A221、车速分布A222、交通流拥挤度A223；交通安全设施A3细分为交通标志A31、交通标线A32、防护设施A33、防眩设施A34、诱导设施A35、道路照明设施A36；道路服务养护设施A4细分为服务设施A41、养护设施A42；交通安全管理A5细分为管理体制A51、管理法规A52、管理人员的学历组成A53、交通安全管理执法水平A54；交通安全环境A6细分为地域环境A61、路网交通环境A62、气候环境A63；交通监控系统A7细分为交通监控模式A71、交通监控策略A72、交通监控规模A73；Step2：将高速公路目标线路按单位长度进行划分，得到目标线路M个高速公路交通事故黑点评价路段；Step3：提取高速公路交通事故的历史数据，根据高速公路交通事故的地点位置，将交通事故信息匹配到各个高速公路交通事故黑点评价路段，并对高速公路交通事故历史数据进行标准化处理：其中：TA为高速公路路段交通事故相对数；f_i为高速公路路段发生第i等级交通事故在TA中的加权系数；P_i为高速公路路段第i等级交通事故的数次；i为高速公路交通事故等级序号；n为高速公路交通事故等级划分数；E_i为高速公路发生第i等级交通事故的平均经济损失；为高速公路交通事故经济损失计算基量；Step4：根据高速公路交通流量数据，根据高速公路车型划分标准和折算系数，将高速公路路段交通事故相对数计算周期内高速公路路段通过的交通流量换算成标准车数PCU，计算高速公路路段交通事故发生率R：Step5：计算高速公路所有路段的交通事故发生率，统计高速公路交通事故发生率下对应的影响因素，分级计算高速公路各影响因素对交通事故发生率的影响程度：其中：ρ_Aijk、ρ_Aij、ρ_Ai分别为三级影响因素Aijk、二级影响因素Aij、一级影响因素Ai对高速公路交通事故发生率的影响程度；ε_ijk、ε_ij、ε_i分别为三级影响因素Aijk、二级影响因素Aij、一级影响因素Ai的临界标准阈值；分别为高速公路路段中三级影响因素Aijk、二级影响因素Aij、一级影响因素Ai的状态值分别大于或等于临界标准阈值ε_ijk、ε_ij、ε_i的高速公路路段交通事故发生率平均值；分别为高速公路路段中三级影响因素Aijk、二级影响因素Aij、一级影响因素Ai的状态值分别小于临界标准阈值ε_ijk、ε_ij、ε_i的高速公路路段交通事故发生率平均值；Aijk、Aij、Ai中i为一级影响因素编号，j为二级影响因素编号，k为三级影响因素编号；Step6：根据高速公路道路路段当前道路、交通、环境情况，修正高速公路路段当前条件下的交通事故影响程度和高速公路道路路段的交通事故发生率：其中：τ_Aijk、τ_Aij、τ_Ai分别为高速公路路段当前道路、交通、环境条件下三级影响因素Aijk、二级影响因素Aij、一级影响因素Ai的交通事故影响程度；分别为高速公路路段当前道路、交通、环境条件下三级影响因素Aijk、二级影响因素Aij、一级影响因素Ai的状态值；K、J、I分别为二级影响因素Aij下三级影响因素的个数、一级影响因素Ai下二级影响因素的个数、一级影响因素的个数；τ为当前道路、交通、环境条件下高速公路路段的交通事故发生率；Step7：计算高速公路路段交通事故的临界阈值：其中：δ+、δ‑分别为高速公路路段交通事故的临界阈值的上限值和下限值；λ为当前道路、交通、环境条件下高速公路路段的车辆到达流率；α为统计常数，在95％的置信度下，α＝1.96；Step8：当τ≥δ+，则当前高速公路路段为道路交通安全黑点路段，是高速公路交通运行重点监测路段，驾驶员需谨慎行驶；当δ‑≤τ<δ+，则当前高速公路路段为交通事故常发路段，是高速公路交通运行关注路段，驾驶员需小心行驶；当τ<δ‑，则当前高速公路路段为交通运行安全路段。