[發明專利]一種高速公路交織區交通事故預測方法

有效

• 申請號: 202110170986.7
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112990544B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 郭延永;趙晶婭;劉攀;歐陽鵬瑛
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G08G1/01
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本發明公開了一種高速公路交織區交通事故預測方法，該方法選擇高速公路交織區作為研究對象，利用Logistic分層回歸模型，建立道路幾何設計、交通流與交織區事故風險的關聯關系，建立事故風險模型。本發明通過定量分析道路幾何設計對事故風險的影響，有效、準確地預測交織區交通事故風險。

技術領域

本發明涉及一種高速公路交織區交通事故預測方法，屬于高速公路交通安全技術領域。

背景技術

作為高速公路主要事故黑點的交織區一直是交通運行與安全的研究重點。已有的研究大多選擇建立交織區事故頻次模型來探究影響交織區事故的主要影響因素。但考慮到事故具有高度隨機性，在利用傳統統計方法在構建事故頻次預測模型時需要對解釋變量做集計處理，從而導致事故頻次對道路幾何設計的變化不敏感，無法通過事故頻次模型建立道路幾何設計和事故頻次的關聯關系。

隨著道路智能監測系統的飛速發展，部分研究開始利用實時交通流數據來建立交織區事故風險模型，但這些模型主要關注事故風險前的交通流運行狀態，通過探究事故發生前的危險交通運行狀態以達到事故風險的主動辨識和預警，忽略了道路幾何設計特征對事故風險的影響，使得模型預測結果存在偏差。

發明內容

技術問題：本發明所要解決的技術問題是：提供一種高速公路交織區事故風險預測方法，該方法以高速公路交織區為研究對象，利用Logistic分層模型建立交織區事故風險模型，分析道路幾何設計和交通流變量對事故風險的影響機理，建立交織區事故風險模型，為改善交織區交通運行安全提供一定的理論依據。

技術方案：本發明的高速公路交織區事故風險預測的方法，包括以下步驟：

步驟1)采集交織區的實時交通流數據，獲取該交織區的道路幾何數據；

步驟2)獲取該交織區內的若干歷史事故數據，每條事故數據包含事故發生的時間、地點以及事故發生前設定時間段內的交通流數據；

步驟3)針對步驟2)中的每條事故數據，隨機獲取M條該交織區內無事故發生時設定時間段內的交通流數據；

步驟4)以步驟2)和步驟3)中獲取的交通流數據為自變量、交織區事故風險為因變量，建立Logistic回歸模型，并根據設定顯著性水平閾值，剔除交通流數據中與事故風險不相關的交通流變量；

步驟5)以交織區事故風險為因變量、道路幾何數據和交通流數據作為解釋變量，建立包括以交通流數據為解釋變量的個體層和交織區層的Logistic分層模型：

其中，p_i代表對應第i條交通流數據發生事故的概率；w_t代表道路幾何數據中第t個道路幾何設計變量；γ₀₀代表Logistic分層模型截距；γ_0t代表對應w_t的回歸系數；T代表道路幾何數據中的道路幾何設計變量個數；x_ni代表第i條交通流數據中的第n個交通流變量；N代表交通流數據中的交通流變量個數；γ_n0代表對應交通流變量x_ni的回歸系數；w_t×x_ni代表w_t和x_ni的交互效應；/_nt代表對應w_t×x_ni的回歸系數；u₀為表示道路幾何數據對事故風險的獨特作用的殘差；u_n為表示道路幾何數據在x_ni對事故風險回歸系數上的獨特作用的殘差；e_i代表個體層的模型殘差；

步驟6)基于步驟1)中的道路幾何數據和步驟4)中得到的交通流數據，采用最大似然估計方法獲取Logistic分層模型的參數，得到事故風險模型；