[發明專利]一種基于GPS數據的城市高架快速路動態安全性評價方法

有效

• 申請號: 202110039357.0
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112365716B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 胥川;劉紅靈;肖瑋
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/052;G08G1/065;G06F16/29;G06K9/62
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

本發明公開了一種基于GPS數據的城市高架快速路動態安全性評價方法，屬于交通安全領域，其將路段截面處理，通過獲取每個橫截面的出租車GPS數據來獲取路段中出租車的行駛速度，進而獲取由速度平均值的標準差和速度標準差的均值構成的運行速度空間不一致性指標，并根據大量運行速度空間不一致性指標和大量路段的歷史事故頻率的聚類結果將安全性分為三級，通過獲取目標路段的運行速度空間不一致性指標與三級安全性的距離來確定目標路段的安全性。由于數據來源于出租車的GPS，其具備普遍性和實時性，可以代表所分析路段上的多數車輛，因此本方法可以對目標路段進行實時且快速的安全性動態評價，為行駛在目標路段中的車輛提供安全預警。

技術領域

本發明涉及交通安全領域，具體涉及一種基于GPS數據的城市高架快速路動態安全性評價方法。

背景技術

隨著經濟水平的不斷發展和提高，我國多個大型城市都建立了城市高架快速路系統，如北京、上海、成都等，為城市交通的運行提供大容量的快速通行載體，在城市交通中發揮著巨大的作用。但由于其高速度、大流量、高密度、且道路空間有限等特征，一旦發生事故，除了會造成人員傷亡和財產損失外，還會引起難以短時間消散的嚴重交通擁堵，甚至造成城市交通大面積癱瘓。因此，高架快速路的安全性對城市交通的正常運行十分重要。

有大量研究對城市高架快速路的安全性評價研究，并初步揭示了道路設施屬性（車道數、中央分隔形式、專用非機動車道、限速等）、道路幾何參數（平曲線、車道寬度等）、交通流量等與安全的關系，以及如何評價其安全性。但大多數評價都針對靜態因素，即使對動態的因素（如交通流量等）也采取求平均等方式將其靜態化。

這樣的評價思路雖然能部分解決不安全路段診斷的問題，但是存在以下兩方面的不足。首先，道路設施屬性、道路幾何參數在快速路規劃、設計時還尚可更改，但其一旦建成就難以更改；其次，現在信息技術的發展，使得手機APP導航軟件、車路協同系統、路側可變信息板等都可以向駕駛員發布安全信息，這樣的評價無法根據動態的交通運行狀態發布相應的信息提示。

而在動態的交通運行狀態的特征中，路段運行速度的空間不一致性對城市高架快速路的安全性影響十分顯著，因為在城市高架快速路上駕駛員在靠近擁堵路段前，可能保持相對較高的速度，直到觀察到前方擁堵才會減速，如果未及時觀察到前方擁堵，或受到疲勞駕駛、分心等影響，極易引起追尾等交通事故。部分研究人員試圖通過固定的斷面傳感器數據獲取道路運行速度的空間不一致性，如環路檢測器數據和微波車輛檢測系統。但這些研究所得的關于運行速度空間不一致性的結論，很大程度上受限于檢測器較大空間間隔位置的限制，即在沒有傳感器的路段以及在兩個相鄰傳感器之間的路段無法準確地獲取其運行速度空間不一致性，也就難以準確且動態的評估快速路的安全性。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種基于GPS數據的城市高架快速路動態安全性評價方法解決了現有方法難以準確且動態的評估快速路的安全性的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種基于GPS數據的城市高架快速路動態安全性評價方法，其包括以下步驟：

S1、將已知運行數據的道路按照相鄰入口-出口劃分為若干路段，并獲取出租車在路段上的GPS數據和路段運行數據；GPS數據包括若干個GPS數據點，每個數據點包括對應的里程和時間點；運行數據包括長度、年車流量和年事故數；

S2、在每個路段上設置若干橫截面，獲取與每個橫截面對應的兩個GPS數據點；

S3、根據與橫截面對應的兩個GPS數據點獲取橫截面處的GPS速度平均值和速度標準差；

S4、分別根據橫截面處的GPS速度平均值和速度標準差獲取對應路段的速度平均值的標準差和速度標準差的均值；