[發明專利]一種基于速度風險勢場的高速公路行車風險甄別方法

在審

• 申請號: 202310082661.2
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN116343473A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 裴非飛;張馳;何富勇;張敏;王雪;王世法;王博;黃河;趙一靜;劉志彤;謝子龍;毛廣茂;劉昌赫
• 申請（專利權）人: 四川成綿蒼巴高速公路有限責任公司成都分公司;長安大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08B31/00
• 代理公司: 西安尚睿致誠知識產權代理事務所(普通合伙) 61232
• 代理人: 何凱英

本發明涉及一種基于速度風險勢場的高速公路行車風險甄別方法，其包括以下步驟：1)、數據采集與處理：采集并處理門架卡口道路斷面監測數據、高速公路事故數據和地圖POI數據；2)、對步驟1)中采集與處理的數據進行分析，以獲得速度數據和交通事故數據；3)、根據步驟2)中的數據分析結果，建立速度風險勢場模型，確定速度勢能Vsubgt;i,j/subgt;、速度勢能場場強和速度風險勢場強度實現基于速度風險勢場的高速公路行車風險甄別。其能解決當下行車風險甄別在宏觀層面較難實現風險分類的問題。

技術領域

本發明屬于道路交通安全技術領域，涉及一種交通運輸行業中高速公路行車風險甄別方法，尤其涉及一種基于速度風險勢場的高速公路行車風險甄別方法。

背景技術

目前有關車輛速度對行車風險影響的研究可以分為風險機理和事故相關性兩方面，其中關于風險機理的研究，是從“人、車、路”等角度嘗試詮釋速度對行車風險影響的內在規律，提出了“視距理論”、“安全距離理論”、“車輛動力學”、“交通沖突”等理論；在事故相關性方面，通過統計學方法分析速度與交通事故的相關性，相關統計指標包括速度絕對值、速度離散度、運行速度等?；陲L險機理的評估方法，能夠對風險類型進行有效甄別，但是風險致因考慮較為單一，風險評估結果不全面?；谒俣冉y計指標的評估方法能夠較為全面表征行車風險，但是受數據采集方法的限制，速度在二維空間的分布情況研究較少。

速度風險勢場是以速度變化趨勢為基礎，考慮道路線形對行車風險的影響，利用勢場理論刻畫道路行車風險在路域范圍內的分布規律。速度風險勢場包含速度勢能和速度風險勢場強度兩部分。車輛在駛向風險源時，車輛會降低速度，車輛在駛離風險源時，車輛會增加速度。這種運動狀態的改變可以視為車輛受到一個“外力”作用，即車輛受風險場的影響。

行車風險甄別包括高風險路段的空間定位、風險分類和量化，現有行車風險甄別方法在宏觀層面較難實現風險分類。

基于現有技術的上述缺陷，迫切需要研究一種新型的高速公路行車風險甄別方法。

發明內容

本發明的目的是為了在宏觀尺度下實現行車風險的空間定位、分類和量化，提出一種基于速度風險勢場的高速公路行車風險甄別方法，該方法在分析速度空間分布特征的基礎上，綜合考慮速度變化和道路線形對行車風險的影響，引入安全勢場理論，建立速度風險勢場模型，提出了高速公路行車風險宏觀甄別方法。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于速度風險勢場的高速公路行車風險甄別方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)、數據采集與處理：采集并處理門架卡口道路斷面監測數據、高速公路事故數據和地圖POI數據；

2)、對步驟1)中采集與處理的數據進行分析，以獲得速度數據和交通事故數據；

3)、根據步驟2)中的數據分析結果，建立速度風險勢場模型，確定速度勢能V_i,j、速度勢能場場強和速度風險勢場強度實現基于速度風險勢場的高速公路行車風險甄別。

優選地，所述步驟1)中，采集并處理的門架卡口道路斷面監測數據包括車牌、車型、行車方向、時間、速度及車道；采集并處理的高速公路事故數據包括時間、樁號、行車方向、事故車型及事故類型；采集并處理的地圖POI數據包括坐標、監測時間、路段時長及行程時間。

優選地，所述步驟2)中，獲得所述速度數據具體為：對同一時間內所述門架卡口道路斷面監測數據中的車輛速度進行統計，得到75％、50％、25％分位值和平均值，并與所述地圖POI數據中的車輛速度進行對比，同時將采集到的橫斷面車速按照車道和時間進行分類統計；獲得的所述交通事故數據包括對比速度梯度與交通事故的分布規律、對比道路平均縱坡與交通事故的分布規律和對比道路半徑對交通事故的影響。