[發(fā)明專利]基于信息熵的快速路交通管理設(shè)施駕駛?cè)蒎e(cuò)能力計(jì)算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310653676.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN103617368A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴玉龍;陳美如;程國(guó)柱;蔣賢才;王連震;墨建亮;賈佃精;別一鳴;漆巍巍;付川云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于信息熵的快速路交通管理設(shè)施駕駛?cè)蒎e(cuò)能力計(jì)算方法，交通管理設(shè)施包括快交通標(biāo)志、標(biāo)線、隔離及防眩設(shè)施，其特征在于，步驟如下：

步驟(一)快速路交通管理設(shè)施基本駕駛?cè)蒎e(cuò)能力的計(jì)算

駕駛?cè)蒎e(cuò)能力是快速路交通管理設(shè)施能夠包容駕駛員駕駛失誤的能力，快速路交通管理設(shè)施基本駕駛?cè)蒎e(cuò)能力是這些能夠提供給駕駛員的有效信息量與快速路駕駛?cè)蒎e(cuò)系數(shù)的積，其基本表達(dá)形式為：

G=α*H

式中G——快速路交通管理設(shè)施基本駕駛?cè)蒎e(cuò)能力，bits；

H——快速路交通管理設(shè)施傳遞有效信息量，bits；

α——快速路駕駛?cè)蒎e(cuò)系數(shù)；

步驟(二)快速路駕駛?cè)蒎e(cuò)系數(shù)α的計(jì)算

快速路駕駛?cè)蒎e(cuò)系數(shù)表示如下：

α=1-Y‾·p·σQ‾=1-1n(Σi=1nYi·p·σQi)]]>

式中α——投入使用并且有足夠交通相關(guān)數(shù)據(jù)支撐的快速路駕駛?cè)蒎e(cuò)系數(shù)；

n——數(shù)據(jù)累計(jì)年限；

Y_i——第i年交通事故數(shù)；

Q_i——第i年交通總量；

——年均交通事故次數(shù)，

p——每起交通事故參與的車輛數(shù)；

σ——標(biāo)準(zhǔn)車換算系數(shù)；

——年均交通量，

或針對(duì)新建快速路或者投入使用不久沒有足夠的交通量數(shù)據(jù)和事故數(shù)據(jù)支撐的快速路，采用道路設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)的年平均日交通量AADT與年平均日交通事故次數(shù)的數(shù)據(jù)，來計(jì)算快速路駕駛?cè)蒎e(cuò)系數(shù)，即：

α=1-(Y‾/365)·p·σAADT]]>

式中α——新建快速路或者投入使用不久沒有足夠的交通量數(shù)據(jù)和事故數(shù)據(jù)支撐的快速路駕駛?cè)蒎e(cuò)系數(shù)；

——年均交通事故次數(shù)預(yù)測(cè)值；

AADT——快速路設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)的年平均日交通量；

步驟(三)快速路交通管理設(shè)施傳遞有效信息量的計(jì)算

交通標(biāo)志標(biāo)線、隔離及防眩設(shè)施，以其特定的形狀、顏色、位置、圖形、字符等向道路使用者傳達(dá)道路及交通信息，其傳遞有效信息量由下式計(jì)算：

H=Σn=1f1H(Ch)+Σn=1f2H(En)+Σn=1f3H(En/Ch)+Σn=1f4H(Num)+Σn=1f5H(G)+Σn=1f6H(G|Other)+Σn=1f7H(Col)+Σn=1f8H(Col|Other)+Σn=1f9H(Ar)+Σn=1f10H(Pic)+LH(Li)]]>

式中H——交通設(shè)施傳遞有效信息量，bits；

f_j——第j類信息數(shù)量j=1，2，…，10)；

H(Ch)——單位中文字符所傳遞信息量，bits；

H(En)——單位英文字符所傳遞信息量，bits：

H(En/Ch)——單位英文字符作為中文字符的翻譯所傳遞信息量，bits；

H(Num)——單位數(shù)字字符所傳遞的信息量，bits；

H(G)——單位幾何形狀所傳遞的信息量，bits；

H(G|Other)——在其他條件下幾何形狀所傳遞信息量，bits；

H(Col)——單位顏色所傳遞信息量，bits；

H(Col|Other)——在其他條件下顏色所傳遞信息量，bits；

H(Ar)——導(dǎo)向符號(hào)所傳遞信息量，bits；

H(Pic)——單位圖像或特征符號(hào)所傳遞信息量，bits；

H(Li)——單位長(zhǎng)度線性要素所傳遞信息量，bits/m；

L——線性要素長(zhǎng)度，m；

步驟(四)快速路交通管理設(shè)施實(shí)際駕駛?cè)蒎e(cuò)能力的計(jì)算

受道路幾何條件、交通環(huán)境的影響和駕駛員狀況等因素制約，快速路交通管理設(shè)施實(shí)際的駕駛?cè)蒎e(cuò)能力相對(duì)于基本駕駛?cè)蒎e(cuò)能力會(huì)有一定的折減，綜合考慮各種因素的影響，利用各影響因素修正系數(shù)，得到城市快速路交通管理設(shè)施實(shí)際駕駛?cè)蒎e(cuò)能力：

G_x=G*r₁*r₂*r₃*r₄

G_x——修正后的快速路交通管理設(shè)施駕駛?cè)蒎e(cuò)能力，bits；

r₁——交通管理設(shè)施設(shè)計(jì)與設(shè)置的正確(準(zhǔn)確)率修正系數(shù)；

r₂——駕駛員條件修正系數(shù)；

r₃——橫向干擾修正系數(shù)；

r₄——對(duì)向干擾修正系數(shù)；

步驟(五)快速路交通管理設(shè)施駕駛?cè)蒎e(cuò)能力水平的評(píng)價(jià)

用快速路交通管理設(shè)施駕駛?cè)蒎e(cuò)率來衡量駕駛?cè)蒎e(cuò)能力水平，并對(duì)駕駛?cè)蒎e(cuò)水平進(jìn)行等級(jí)劃分，駕駛?cè)蒎e(cuò)率計(jì)算方法如下：

τ=GxH×100%]]>

式中τ——快速路交通管理設(shè)施駕駛?cè)蒎e(cuò)率；

H——快速路交通管理設(shè)施基本信息量，bits；

G_x——快速路交通管理設(shè)施實(shí)際駕駛?cè)蒎e(cuò)能力，bits。

將快速路交通管理設(shè)施駕駛?cè)蒎e(cuò)率劃分為四個(gè)等級(jí)，來評(píng)價(jià)容錯(cuò)能力，如下：

一級(jí)：容錯(cuò)率(0.9，1]，交通管理設(shè)施設(shè)置齊全，駕駛?cè)蒎e(cuò)能力強(qiáng)，駕車安全性高；

二級(jí)：容錯(cuò)率(0.7，0.9]，交通管理設(shè)施設(shè)置較為齊全，駕駛?cè)蒎e(cuò)能力較強(qiáng)，對(duì)交通設(shè)施加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)；

三級(jí)：容錯(cuò)率(0.5，0.7]，交通管理設(shè)施設(shè)置一般，駕駛?cè)蒎e(cuò)能力一般，需要進(jìn)行交通核查，補(bǔ)充設(shè)置交通設(shè)施；

四級(jí)：容錯(cuò)率(0，0.5]，交通管理設(shè)施設(shè)置不足，駕駛?cè)蒎e(cuò)能力弱，需要對(duì)快速路沿線交通標(biāo)志、標(biāo)線、隔離及防眩設(shè)施重新規(guī)劃設(shè)置，并進(jìn)行快速路安全核查。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于信息熵的快速路交通管理設(shè)施駕駛?cè)蒎e(cuò)能力計(jì)算方法，其特征在于，基于信息熵的快速路交通管理設(shè)施布設(shè)方法，如下：

(1)指路標(biāo)志布設(shè)保持前后相關(guān)聯(lián)和連續(xù)，提供給駕駛員的信息完善、連貫，具有冗余，容錯(cuò)能力強(qiáng)；

(1.1)入口預(yù)告標(biāo)志或地點(diǎn)方向標(biāo)志上出現(xiàn)過的預(yù)告信息，必須在1個(gè)出口的出口預(yù)告標(biāo)志及出口標(biāo)志上再次出現(xiàn)；

(1.2)地點(diǎn)距離標(biāo)志上出現(xiàn)過的預(yù)告信息，必須在1個(gè)出口的出口預(yù)告標(biāo)志及出口標(biāo)志上再次出現(xiàn)；

(1.3)地點(diǎn)距離標(biāo)志預(yù)告前方某出口將要到達(dá)的地點(diǎn)信息或道路信息，必須在到達(dá)該出口之前至少連續(xù)2-3個(gè)出口段的地點(diǎn)距離標(biāo)志上連續(xù)出現(xiàn)，不得中斷；

(1.4)地點(diǎn)距離標(biāo)志上最后一次出現(xiàn)的預(yù)告信息，必須在緊相連的第1個(gè)出口預(yù)告標(biāo)志上出現(xiàn)，不得中斷；

(1.5)快速路出口第1個(gè)出口預(yù)告標(biāo)志上所出現(xiàn)的預(yù)告信息，必須在距出口500m、200m、減速車道起點(diǎn)和出口分岔處連續(xù)設(shè)置的出口預(yù)告標(biāo)志及出口標(biāo)志上連續(xù)出現(xiàn)，不得中斷；

(2)快速路對(duì)向車流采用混凝土隔離墩或者綠化帶分隔。