[發(fā)明專利]一種信號交叉口交通事故風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110015805.3
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112767695A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭來;胡振林;魏偉;顧鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)專利中心 23200
• 代理人: 孫宇博

1.一種基于沖突極值的信號交叉口交通事故風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、收集交通沖突指標(biāo)數(shù)據(jù)；

步驟二、構(gòu)建沖突極值分布模型；

步驟三、構(gòu)建事故風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)，得到實(shí)時(shí)預(yù)測結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沖突極值的信號交叉口交通事故風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)測方法，其特征在于，步驟一中，在信號交叉口采集進(jìn)口道交通運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，以及反映信號周期水平的動態(tài)交通參數(shù)數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沖突極值的信號交叉口交通事故風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)測方法，其特征在于，步驟一中，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，計(jì)算車輛距離碰撞時(shí)間，公式如下：

MTTC為車輛距離碰撞時(shí)間，Δv＝v₂-v₁—前后兩車的相對速度，m/s，Δa＝a₂-a₁—前后兩車的相對加速度，m/s²，S₁—前后兩車的車頭間距，m，L₁—前車的車輛長度，m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沖突極值的信號交叉口交通事故風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)測方法，其特征在于，步驟二中，以每個(gè)信號周期為一個(gè)區(qū)組，對所有的交通沖突樣本進(jìn)行取負(fù)變換，選擇每個(gè)區(qū)組內(nèi)交通沖突指標(biāo)值最大的樣本作為該區(qū)組的極值，從而得到區(qū)組極大值樣本。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于沖突極值的信號交叉口交通事故風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)測方法，其特征在于，步驟二中，區(qū)組極值分布模型構(gòu)建方式如下：

設(shè)X₁,X₂,...,X_n為交叉口j上第i個(gè)周期經(jīng)過取負(fù)變換后的n個(gè)獨(dú)立同分布的交通沖突樣本，Zij＝max{X₁,X₂,...,X_n}代表區(qū)組極值；區(qū)組極值服從廣義極值分布，分布形式如下：

式中，G(·)為廣義極值分布；z_ij為交叉口j上第i個(gè)周期的負(fù)MTTC的最大值；μ_ij，ξ_ij分別為廣義極值分布的位置、尺度和形狀參數(shù)；α_μ和α_φ為回歸系數(shù)向量；X為解釋變量向量；α_μj、α_φj和α_ξj為常數(shù)項(xiàng)；式(1)代表數(shù)據(jù)層，式(2)代表過程層。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于沖突極值的信號交叉口交通事故風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)測方法，其特征在于，步驟二中，區(qū)組極值分布模型采用貝葉斯方法進(jìn)行估計(jì)，根據(jù)貝葉斯理論，廣義極值分布模型參數(shù)的后驗(yàn)分布為：

式中，pj為第j層的概率密度函數(shù)；Z為數(shù)據(jù)集合；θ為模型參數(shù)集合；貝葉斯層級廣義極值分布模型的后驗(yàn)分布通過基于吉布斯抽樣的MCMC仿真求解。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沖突極值的信號交叉口交通事故風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)測方法，其特征在于，步驟三中，事故風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)構(gòu)建方法如下：

根據(jù)時(shí)空接近度類交通沖突指標(biāo)的定義和計(jì)算公式，得出當(dāng)沖突指標(biāo)值等于或小于0意味著交通事故的發(fā)生，據(jù)此構(gòu)建兩個(gè)事故風(fēng)險(xiǎn)水平評價(jià)指標(biāo)，分別是事故風(fēng)險(xiǎn)和周期事故重現(xiàn)水平；

事故風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的計(jì)算公式為：

式中，RoC_ij為非負(fù)值，表示的是交叉口j上信號周期的事故風(fēng)險(xiǎn)，z_ij為負(fù)MTTC的最大值；當(dāng)時(shí)，RoC_ij取值為0；

周期事故重現(xiàn)水平指標(biāo)的計(jì)算公式為：

式中，RLC_pij為j交叉口上第i個(gè)信號周期對應(yīng)重現(xiàn)期為1/p的重現(xiàn)水平，其中，G(RLC_pij)＝1-p，RoC與RLC存在正相關(guān)關(guān)系。