[發(fā)明專利]一種與道路交通事故風險相關(guān)的用地組合形態(tài)的判別方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710895379.0
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107590766A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐鋮鋮;丁微;劉攀
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q50/26
• 分類號: G06Q50/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 孟紅梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種與道路交通事故風險相關(guān)的用地組合形態(tài)判別方法，具體說本發(fā)明綜合運用聚類、地理加權(quán)回歸模型和判別分析方法，提出一種與道路交通事故風險相關(guān)的用地組合形態(tài)判別方法，涉及交通安全和土地規(guī)劃領(lǐng)域。

背景技術(shù)

土地利用與城市交通之間存在復雜的互動關(guān)系。土地利用與城市交通在宏觀上表現(xiàn)為一種源流關(guān)系，道路網(wǎng)絡(luò)則是聯(lián)系源流的載體。土地是承載著城市社會經(jīng)濟活動，各種性質(zhì)土地利用在空間上的分離引發(fā)了交通流，各類用地之間的交通流構(gòu)成了復雜的城市交通網(wǎng)絡(luò)。土地利用與城市交通之間存在相互影響與相互作用的關(guān)系。土地利用是產(chǎn)生城市交通的源頭，決定城市交通的發(fā)生、吸引與方式選擇，從宏觀上規(guī)定了城市交通需求及其結(jié)構(gòu)模式；另一方面，交通網(wǎng)絡(luò)改變了城市各地區(qū)的可達性，而可達性對土地利用的屬性、結(jié)構(gòu)及形態(tài)布局具有決定性作用。

交通安全方面，土地利用不會直接導致一起交通事故的發(fā)生，但是會直接影響人口經(jīng)濟活動的分布、城市的交通模式以及平均出行距離，間接影響人(機動車駕駛員駕駛能力與駕駛行為、行人交通行為)、車輛(車輛安全技術(shù)水平、保養(yǎng)程度)和道路/環(huán)境(道路幾何設(shè)計、路基路面養(yǎng)護、信號燈與標志標線等交通控制管理設(shè)施、照明排水等基礎(chǔ)設(shè)施)等因素，這些因素是道路交通事故發(fā)生的直接原因。因此，1997年，英國公路運輸機構(gòu)就提出用地政策是減少和預防交通事故的有效策略(The IHT,London,1997)。以往道路交通風險分析中對土地利用特征的分析僅以單一的用地參數(shù)表征，如：區(qū)域內(nèi)各類性質(zhì)的用地所占比例、學校數(shù)量等，缺少一種綜合體現(xiàn)用地規(guī)模、用地強度、用地類型、用地混合程度等多方面特征的用地組合形態(tài)判別方法。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷和不足，本發(fā)明目的在于提供一種與道路交通事故風險相關(guān)的用地組合形態(tài)判別方法，將聚類、地理加權(quán)回歸模型和判別分析方法用于確定與道路交通事故風險相關(guān)的用地組合形態(tài)，從而在土地規(guī)劃階段進行交通事故預防和交通事故回避。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種與道路交通事故風險相關(guān)的用地組合形態(tài)的判別方法，包括如下步驟：

(1)收集研究范圍內(nèi)各交通分析小區(qū)的歷史事故數(shù)據(jù)，以及各交通分析小區(qū)的土地利用、社會經(jīng)濟、道路設(shè)施以及交通運行特征數(shù)據(jù)；

(2)使用地理信息系統(tǒng)軟件將收集的數(shù)據(jù)標識到對應(yīng)的交通分析小區(qū)；

(3)采用聚類的方法對用地組合形態(tài)進行劃分，將用地類別、用地混合度、用地強度和用地規(guī)模作為候選聚類變量，評選出最優(yōu)聚類方案；

(4)建立地理加權(quán)回歸模型，因變量為交通事故頻次，自變量包括用地組合形態(tài)，根據(jù)地理加權(quán)回歸模型的參數(shù)估計結(jié)果得出各用地組合形態(tài)與交通事故頻次之間關(guān)系的顯著性水平以及相對影響值；

(5)根據(jù)步驟(3)的最優(yōu)聚類方案的結(jié)果構(gòu)建判別分析函數(shù)，確立各種用地組合形態(tài)的判別方法；

(6)根據(jù)交通分析小區(qū)的用地參數(shù)，基于判別分析函數(shù)對新給的交通分析小區(qū)的用地組合形態(tài)進行判別，判斷出現(xiàn)危險用地特征。

作為優(yōu)選，交通分析小區(qū)的用地類別，計算方法為：

其中，P_i,r為第i個交通分析小區(qū)的第r類建筑物用地比例；S_i,r為第i個交通分析小區(qū)的第r類建筑物用地面積；O_i為第i個交通分析小區(qū)的用地面積。

作為優(yōu)選，交通分析小區(qū)的用地混合度，計算方法為：

其中，M_i為第i個交通分析小區(qū)的用地混合度；P_i,r為第i個交通分析小區(qū)的第r類建筑物用地比例；R為建筑物用地類別數(shù)。

作為優(yōu)選，步驟(3)采用K均值聚類的方法對用地組合形態(tài)進行劃分。

作為優(yōu)選，采用戴維森堡丁指數(shù)的方法選擇使得下式值最小的組合為最終的聚類方案：

其中，K為聚類數(shù)；Q_c和Q_t分別為第c個分類和第t個分類的類內(nèi)質(zhì)心距離的均值；d_c,t為第c個分類和第t個分類的類間質(zhì)心距離。

作為優(yōu)選，所述地理加權(quán)回歸模型為：