[發明專利]一種雨天狀況下減少交通事故的車輛調控方法

有效

• 申請號: 201310092575.6
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103198709A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 徐鋮鋮;劉攀;王煒;李志斌
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/16
• 分類號: G08G1/16
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種雨天狀況下減少交通事故的車輛調控方法，其特征在于，該車輛調控方法包括以下步驟：

步驟10）獲取事故路段的交通事故信息：在快速道路上安裝q個交通流檢測設備，將相鄰兩個交通流檢測設備之間的快速道路設為一個路段，并且在快速道路上安裝m個環境氣象站；采集待檢測路段在雨天狀況下的交通事故信息，包括雨天狀況下各起交通事故的發生時間和發生地點，并確立位于交通事故發生地點上游和下游的兩個交通流檢測設備，以及距離交通事故發生地點最近的環境氣象站；q和m均為大于1的整數；

步驟20）采集雨天狀況下的事故組交通數據和天氣數據：通過設置在交通事故發生地點上游和下游的兩個交通流檢測設備，采集該路段在雨天狀態下交通事故發生前的事故組交通數據，所述的事故組交通數據包括該路段在交通事故發生前、設定時間T內的上游交通占有率平均值x₁、上游交通占有率平均值的方差x₂、上下游車輛速度差的絕對值x₃3個交通流參量；并通過距離交通事故發生地點最近的環境氣象站，采集交通事故發生前的天氣數據，天氣數據是交通事故發生前設定時間T內的降雨強度x₄；

步驟30）采集雨天狀況下的正常組交通數據和天氣數據：對應于雨天狀況下的每起交通事故，采用病例對照研究法，按1∶a比例選取交通事故發生路段在雨天正常狀態下交通數據和天氣數據，所述的正常狀態是指路段沒有發生交通事故時的狀態，所述的1:a是指對應于每個事故組交通數據和天氣數據，選取該交通事故發生路段在正常狀態下的a個交通數據和a個天氣數據；交通數據包括該路段在雨天、正常狀態下，且在設定時間T內，上游交通占有率平均值x₁、上游交通占有率平均值的方差x₂、上下游車輛速度差的絕對值x₃，天氣數據是該路段在雨天、正常狀態下，且在設定時間T內的降雨強度x₄；a為大于等于2的整數；

步驟40）建立雨天狀況下的交通流數據總樣本：對每個路段，將該路段上游和下游兩個交通流檢測設備在設定時間T內采集的交通數據，以及距離該路段最近的環境氣象站采集的天氣數據組合后，建立一個交通流數據樣本；在每個路段中，所有在發生交通事故狀態下形成的交通流數據樣本組成事故組數據樣本，所有在正常狀態下形成的交通流數據樣本組成正常組數據樣本；將該快速道路所有路段中的事故組數據樣本和正常組數據樣本組合后，形成包含n個雨天狀況下交通流數據樣本的交通流數據總樣本；n為大于等于2的整數；

步驟50）建立初始交通事故概率關系式：利用邏輯回歸模型，建立如式（1）所示的初始交通事故概率關系式：

P(yi=1|xi)=11+e-(β0+β1x1i+β2x2i+β3x3i+β4x4i)]]>????式（1）

其中，i＝1、2、…、n；P(y_i＝1|x_i)表示雨天狀況下的交通流數據總樣本中第i個交通流數據樣本發生交通事故的概率，y_i表示雨天狀況下的交通流數據總樣本中第i個交通流數據樣本發生交通事故的狀況，y_i的值為1或0，y_i=1表示雨天狀況下的交通流數據總樣本中第i個交通流數據樣本發生交通事故，y_i=0表示雨天狀況下的交通流數據總樣本中第i個交通流數據樣本沒有發生交通事故,P(y_i＝0|x_i)表示雨天狀況下的交通流數據總樣本中第i個交通流數據樣本沒有發生交通事故的概率，P(y_i＝0|x_i)=1-P(y_i＝1|x_i)；x_1i表示雨天狀況下的交通流數據總樣本中第i個交通流數據樣本的上游交通占有率平均值，x_2i表示雨天狀況下的交通流數據總樣本中第i個交通流數據樣本的上游交通占有率平均值的方差，x_3i表示雨天狀況下的交通流數據總樣本中第i個交通流數據樣本的上下游車輛速度差的絕對值；x_4i表示雨天狀況下的交通流數據總樣本中第i個交通流數據樣本的降雨強度；β₀為常數系數，β₁為x_1i的系數，β₂為x_2i的系數，β₃為x_3i的系數，β₄為x_4i的系數；

步驟60）建立標定后的雨天狀態下交通事故概率關系式：

通過測算式（2）的最大值，確定β₀、β₁、β₂、β₃和β₄的值：

lnL(xi)=Σi=1n[yiln(11+e-(β0+β1x1i+β2x2i+β3x3i+β4x4i))+(1-yi)ln(1-11+e-(β0+β1x1i+β2x2i+β3x3i+β4x4i))]]]>式（2）

其中，lnL(x_i)表示似然函數的自然對數值；

接著將β₀、β₁、β₂、β₃和β₄，帶入式（1）中，得到標定后的雨天狀態下交通事故概率關系式；

步驟70）檢測在雨天狀態下發生交通事故的概率，并調控車輛：設定該快速道路在雨天狀態下，發生交通事故概率的閾值為P₀，利用步驟10）設置的交通流檢測設備和環境氣象站，采集雨天狀態下，待檢測路段當前在設定時間T內的3個交通流參量和降雨強度，然后將該3個交通流參量和降雨強度帶入步驟60）建立的標定后的雨天狀態下交通事故概率關系式中，測算該設定時間T內第j個路段在雨天狀態下的交通事故概率值P(y_j＝1|x_j)，如果P(y_j＝1|x_j)>P₀，則表明該路段當前有發生交通事故的風險，則在該路段前方通過可變信息板對駕駛員進行預警提示，并啟動控制設備，通過可變限速板降低當前車輛限速值，對當前車輛限速，降低上游車輛的行駛速度；當P(y_i＝1|x_i)≤P₀時，則表明第j個路段當前為安全狀態，無需發出警報提示；j=1、2、…、（q-1）；

步驟80）重復步驟70），采集下一設定時間T內的3個交通流參量和降雨強度，進行路段發生交通事故概率的判斷，進而對車輛進行調控，直至結束檢測。