[發明專利]一種基于時空接近度的交通沖突預測方法

在審

• 申請號: 201511023368.0
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105469167A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 孟祥海;覃薇;何莎莉;蔣艷輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明屬于道路交通安全預測技術領域，具體涉及一種基于時空接近度的交通沖 突預測方法。

背景技術

道路運輸適應范圍廣、機動靈活且可以實現門到門的運輸，道路運輸在綜合運輸 中發揮著巨大的作用，道路交通運量在全部的交通運量中占據相當高的比例。近些年高速 公路里程迅速增長，極大的促進國民經濟和社會的發展，但與此同時也帶來了很多負面影 響，其中最主要的就是交通事故。高速公路交通事故的增加，對人類的生命和財產都構成極 大的威脅，事故頻發是現在高速公路建設與維護過程中困擾道路管理者和使用者的主要問 題之一，深入開展高速公路交通安全的研究，尋求有效的交通事故預測方法和實施可行的 管理措施是當前道路建設與運營的重點研究內容之一。

道路交通事故是道路交通過程中突發的偶然事件，帶有明顯的隨機性，同時又具 有一定的統計分布特征。研究和掌握道路交通事故的發生、發展、分布規律與特征，探究道 路交通事故與人、車、路環境及管理之間的相互關系，弄清楚道路交通事故的生成規律，進 行道路交通事故預測并提出行之有效的預防措施是道路交通安全研究的一項重要內容。

道路交通事故預測是對交通事故未來的情況進行估計和推測，它是通過對道路交 通事故的過去和現在狀態的系統討論，并考慮相關因素的變化，對道路交通事故未來狀態 進行描述的過程。至今為止，國內外對道路交通事故預測方法進行了多方面的研究，也提出 了一些較為實用的事故預測方法，其中包括專家調查法、專家預測法、統計回歸模型法、經 驗模型法、移動平均法、灰色預測法、時間序列法、生成數列回歸分析法。

以上道路交通事故預測方法對于道路交通系統的非線性、隨機性以及不確定性問 題，都表現出明顯不足。主要表現為以專家經驗為主的定性預測方法多采用專家主觀經驗， 預測精度不高；以交通事故統計為基礎的定量預測方法受模型自身缺陷以及事故數據的制 約，往往導致預測結果可信度不足或者根本無法展開相關研究。因此，使用一種不需要基于 事故數據的方式來描述或者預測可能發生的交通事故，利用能夠有大量信息的替代事故數 據的方法進行道路交通安全研究意義重大。

交通沖突技術有著與交通事故極為相似的發生過程和影響因素，而且交通沖突數 據量大、調查范圍小、時間短，以其大樣本生成、快速、定量研究評價交通安全現狀與改善效 果的特點而異于傳統事故統計評價理論，現已發展為一種較為成熟的理論。利用交通沖突 對高速公路安全狀況進行分析與評價，為潛在事故發生路段提供安全保障措施。

交通沖突是指在可觀測的條件下，兩個或兩個以上道路使用者在空間和時間上相 互接近，以至于如果任何一方不改變其運行軌跡，將會發生碰撞的交通事件。交通沖突按照 其發生地點的不同可分為路段交通沖突和交叉口交通沖突，路段沖突又可分為正向沖突、 追尾沖突、橫穿沖突和撞固定物沖突。

交通沖突與交通事故有著相似的產生機理。交通事故的發生屬于強隨機事件，是 多種因素共同作用的結果，其成因極其復雜，一般認為人是最大的影響因素。交通沖突也是 由于多種復雜的因素造成的，在運行的車輛中，當駕駛員發現前方有不利影響后一般采取 變道或者減速避讓措施避免交通事故的發生，一般認為沖突越嚴重越有可能成為交通事 故。

目前應用較為廣泛的交通沖突評價指標有車頭時距TH、碰撞時間TTC、后侵入時間 PET和避免碰撞減速度DRAC。以上指標均基于時空接近度原理，主要用來表征事故發生的可 能性程度。

沖突衡量指標采用目前應用最為廣泛的碰撞時間TTC，其以時空接近度為基本原 理，可表示沖突的嚴重程度，其含義是在時間和空間上相互接近的兩個及以上道路使用者， 若任何一方不采取避險措施將在未來的，某一時刻撞上的一段可測時間。

交通沖突能在一定程度上表示潛在事故發生的可能性，故用交通沖突進行道路交 通安全的研究具有可行性及優勢。因此，選擇一種合適的方法對交通沖突進行研究，并提出 有效的預測措施是必要的。

發明內容

本發明針對現有道路交通事故預測方法的局限性，為了避免基于統計交通事故數 據的預測方法基礎數據不足的問題，進而提出一種基于時空接近度的交通沖突預測方法。

一種基于時空接近度的交通沖突預測方法包括以下步驟：

步驟一、基于時空接近度，以速度差和跟車間距為沖突嚴重程度二維評價指標；

步驟二、根據跟車間距和速度差二維評價指標，確定沖突嚴重程度；