[發明專利]基于安全替代評價指標的高風險路段風險防控手段評估的方法

有效

• 申請號: 202110671184.4
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113570852B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 付銳;劉照霞;牛世峰;潘應久;袁偉;王暢;趙辰浩;馬昕
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06Q10/06;G06Q50/30
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.基于安全替代評價指標的高風險路段風險防控手段評估的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取高風險路段的車輛行駛工況信息和環境數據，所述車輛行駛工況信息為該路段的斷面交通數據和車型構成，所述環境數據為道路環境數據和線性條件信息，所述線性條件信息包括車道數、車道寬度、坡度、彎道半徑以及限速值，并將所述環境數據作為原始數據；

其中，所述高風險路段包含急轉彎路段、長下坡路段、大橋路段和隧道路段；

步驟2，以原始數據為依據，構建仿真路網模型，對路網中的車輛參數和微觀跟馳模型參數進行校準，形成仿真交通路網模型；

步驟3，確定每種高風險路段的風險防控手段在仿真交通路網模型中的輸入參數，并將對應的輸入參數輸入仿真交通路網中的對應高風險路段，形成風險防控后的仿真路網；

步驟4，根據風險防控后的仿真路網，計算安全替代評價指標；

所述安全替代評價指標包括：車輛碰撞時間TTC和后車避免與前車相撞而必須減速的減速度DRAC；

所述車輛碰撞時間TTC和DRAC的計算公式分別為：

其中，TTC_F(t)為t時刻跟隨車的TTC值，DRAC_F(t)為t時刻跟隨車的DRAC值；v_n(t)為t時刻兩輛車中車速較快的車的車速；v_n-1(t)為t時刻兩輛車中車速較慢的車的車速；L_L為前車長度；x_L(t)為t時刻前車的位置；x_F(t)為t時刻跟隨車的位置；v_L(t)為t時刻前車的速度；v_F(t)為t時刻跟隨車的速度；

步驟5，基于極值理論和安全替代評價指標，建立高風險路段的行車風險評估模型，根據該行車風險評估模型計算不同防控手段對應的事故率，完成不同風險防控手段的防控效果評估；

所述基于極值理論和安全替代評價指標，建立高風險路段的行車風險評估模型，具體為：選取極值理論的閾值過剩模型對交通沖突進行建模和事故預測，具體步驟為：

5.1，確定不同安全替代評價指標的極值分布：

設x₁,x₂,...,x_n是具有分布函數F(x)的隨機變量X的獨立同分布的觀測值，所述隨機變量X為仿真輸出的TTC、DRAC值；當u足夠大時，閾值過剩模型在x＞u的范圍內近似分布函數F(x)；對于合適的閾值u，隨機變量X的條件超限分布函數服從一個單變量Pickands凸依賴函數-廣義帕累托分布的近似形式，分路段相應的參數集為(u,ξ,σ)；廣義帕累托分布近似的功能形式為：

設定轉換X為：變量指的是不同安全替代評價指標,變量的分布函數在X＞u的范圍上基本滿足標準分布，即ξ＝0，則分布函數F(x)表示為：

其中：H為[0,1]上的滿足均值約束的分布函數；

5.2，根據樣本的超限期望圖確定極限閾值u_x：

樣本的超限期望函數e(u)定義式為：

g＝min{i|X_i＞u}

其中，X_i為第i個沖突的TTC/DRAC值；g為大于TTC/DRAC閾值的沖突中排序最小的編號；G為沖突總數量；

由上式知，樣本的超限期望圖是由u與e(u)構成的曲線，選擇u和e(u)的關系呈現近似線性函數關系時的u值為極限閾值u_x；

5.3，利用最大似然估計對廣義帕累托分布的范圍參數σ和形狀參數ξ進行估計，得到參數估計值；

5.4，根據道路路段風險行車風險評估模型計算不同道路路段的事故碰撞發生率，如果時間接近指示值TTC等于或小于0，那么交通沖突將以碰撞告終；對于DRAC，如果它超過了最大可用減速率MADR，就會發生碰撞，因此，碰撞R的風險可以定義為觀測到一個接近指標為負或DRAC大于MADR的事件的概率，即：

R_TTC＝Pr{negatedTTC＞0}＝1-F_TTC(0)∨

R_DRAC＝Pr{DRAC＞MADR}＝1-F_DRAC(MADR)

式中，F(·)為估計對應的閾值過剩分布函數；

其中，F_TTC為高風險路段的行車風險評估模型估計的TTC閾值過剩分布函數，F_DRAC高風險路段的行車風險評估模型估計的MADR閾值過剩分布函數。