一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法及其系統的制作方法
【專利摘要】一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法及其系統，不僅可以判斷出某一路段是否為事故易發路段，也可以給出事故易發的時間段以及易發的事故類型，繼而為后續的警示和治理工作提供了具體的數據支持。高度自動化的判定手段，彌補了現有交通事故數據庫不完善的缺陷，比以往的人工觀測沖突更準確和科學，能有效地推動交通沖突技術在工程中的應用。通過采用交通流參數檢測設備獲取連續24小時交通流信息作為輔助，利用分層抽樣調查方法為交通沖突調查時段選擇提供依據，可以提高交通沖突數確定的精度，且同樣適用于夜間交通沖突調查，在為交通沖突調查時段選擇提供依據方面具有實際的工程運用價值。
【專利說明】一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法及其系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及交通安全領域，具體地說是一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法及其系統。
【背景技術】
[0002]交通沖突是指在可觀測條件下，兩個或兩個以上道路使用者在時間和空間上相互接近，以至于如果任何一方不改變其運動軌跡，就將發生碰撞。交通沖突的實質是交通行為不安全因素的表現形式，其發展既可能導致事故發生，也可能因采取的避險行為得當而避免事故發生，因而事故與沖突存在著極為相似的形式，兩者的唯一差別在于是否發生了直接損害性后果。根據國內外的調查研究表明:事故與沖突之間存在著一定的替換關系，尤其是嚴重沖突與交通事故有著良好的線性關系，故可以結合交通沖突來判定路段是否為事故易發路段。
[0003]公布號為CN102254430A，名稱為“一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法”的專利便提出了結合交通沖突來判定路段是否為事故易發路段的方法。其具體方法為:通過劃分路段確定路段交通沖突發生規律；引入交通沖突概率分布的f分位點，選擇0分位點對應的交通沖突次數τ為臨界交通沖突次數，作為判別是否為事故易發路段的標準；計算臨界交通沖突次數τ ;使用VehicleVideo-CaptureDataCollector視頻處理軟件對路段交通沖突次數C進行測算；比較路段交通沖突次數C與臨界交通沖突次數τ的大小，判別是否為事故易發路段。但是由于VehicleVideo-CaptureDataCollector視頻處理軟件在處理數據時的運算方法相對簡單粗放，準確度不夠。同時該技術方案沒有結合交通沖突的生成特點，而且在交通沖突統計的管理上存在缺陷，影響了交通安全評價的可信度水平。并且只是單純的判斷出某一路段是否為事故易發路段，沒有給出事故易發的時間段以及易發的事故類型，所以也就無法為后續的警示和治理工作提供具體的數據支持。
【發明內容】
[0004]為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中無法獲得精準的交通沖突數據來為交通治理提供數據支持，從而提出一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法及其系統。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:
[0006]一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法，包括如下步驟:
[0007]S1:設置交通流參數檢測設備實時采集待判斷路段的交通流量數據，所述交通流數據包括沖突距離Dh、沖突角度Θ、沖突車輛速度、流量，所述沖突距離Dh為同一車道上沖突車輛的前后車之間的距離；
[0008]S2:根據所述步驟SI得到的交通流量數據，確定在調查時間區間內待判斷路段的沖突次數C，若所述沖突次數C 3 t，則認定待判斷路段為事故易發路段，其中t為臨界交通閾值；[0009]S3:根據沖突距離、沖突角度、沖突車輛速度判斷出每一次沖突的類型并確定不同沖突類型的發生次數；
[0010]所述沖突類型包括同向沖突、側向沖突、對向沖突和追尾沖突:
[0011]其中沖突角度Θ e (0° ,30° )時的沖突為同向沖突；
[0012]沖突角度Θ e (30。，90。)時的沖突為側向沖突；
[0013]沖突車輛相對速度V≥10m/S且沖突角度Θ e (90° ,180° )時的沖突為對向沖關;
[0014]沖突距離Dh ( 5m且沖突車輛中的后車速度與前車速度差值Λ v > 5m/s時的沖關為追尾沖關;
[0015]S4:將待判斷路段的沖突次數C、每一沖突類型的發生次數及其發生時間以及待判斷路段是否為事故易發路段的認定結果綁定后發送給交通管理中心。
[0016]所述步驟S2采用分層抽樣調查方式確定沖突次數C，具體包括:
[0017]S21:以調查時間區間內的流量之和作為分層標志；
[0018]S22:確定分層抽 樣樣本總容量:交通沖突調查的分層抽樣樣本總容量等于調查時間區間/調查時間單位長度；
[0019]S23:確定分層抽樣層數:若需要調查全天沖突次數，則分層層數為3層；若需要調查白天7:00AM-7:00PM時間段內的沖突次數，則分層層數為2層；
[0020]S24:分層劃分調查時間區間:根據所述步驟S23確定的分層層數，采用累積平方根法對調查時間區間進行分層劃分；
[0021]S25:確定不同調查時間區間分層內的樣本數:根據分層抽樣理論，采用內曼分配法確定不同調查時間區間分層內的樣本數；
[0022]S26:確定沖突次數C:根據所述步驟S24對調查時間區間的分層結果及所述步驟S25確定的不同調查時間區間分層內的樣本數，在不同調查時間區間分層中進行隨機不放回抽樣，根據不同調查時間區間分層的抽樣結果調查抽中時段內的沖突次數，確定整個調查時間區間內的交通沖突次數C。
[0023]所述調查時間單位長度為5-10分鐘。
[0024]所述調查時間單位長度為5分鐘。
[0025]所述步驟S24中，采用累積平方根法對調查時間區間進行分層劃分時，包括將分層標志數據由小到大進行等間距分組的步驟，所述分組數> 15組。
[0026]本發明還提供一種利用交通沖突判別事故易發路段的系統，包括:
[0027]數據采集模塊:用于實時采集待判斷路段的交通流量數據，所述交通流數據包括沖突距離Dh、沖突角度Θ、沖突車輛速度、流量，所述沖突距離Dh為同一車道上沖突車輛的前后車之間的距離；
[0028]事故判斷模塊:用于根據所述數據采集模塊得到的交通流量數據，確定在調查時間區間內待判斷路段的沖突次數C，若所述沖突次數C 3 t，則認定待判斷路段為事故易發路段，其中t為臨界交通閾值；
[0029]交通沖突類型判斷模塊:用于根據沖突距離、沖突角度、沖突車輛速度判斷出每一次沖突的類型并確定不同沖突類型的發生次數；
[0030]所述沖突類型包括同向沖突、側向沖突、對向沖突和追尾沖突:[0031]其中沖突角度θ e (0° ,30° )時的沖突為同向沖突；
[0032]沖突角度Θ e (30° ,90° )時的沖突為側向沖突；
[0033]沖突車輛相對速度10m/s且沖突角度Θ e (90° ,180° )時的沖突為對向沖關;
[0034]沖突距離Dh ( 5m且沖突車輛中的后車速度與前車速度差值Λ v > 5m/s時的沖關為追尾沖關;
[0035]綁定發送模塊:用于將待判斷路段的沖突次數C、每一沖突類型的發生次數及其發生時間以及待判斷路段是否為事故易發路段的認定結果綁定后發送給交通管理中心。
[0036]所述事故判斷模塊采用分層抽樣調查方式確定沖突次數C，具體包括:
[0037]分層單元:用于將調查時間區間內的流量之和作為分層標志；
[0038]分層抽樣樣本總容量確定單元:交通沖突調查的分層抽樣樣本總容量等于調查時間區間/調查時間單位長度；
[0039]分層抽樣層數確定單元:若需要調查全天沖突次數，則分層層數為3層；若需要調查白天7:00AM-7:00PM時間段內的沖突次數，則分層層數為2層；
[0040]調查時間區間分層劃分單元:根據所述分層抽樣層數確定單元確定的分層層數，采用累積平方根法對調查時間區間進行分層劃分；
[0041]不同調查時間區間分層內的樣本數確定單元:根據分層抽樣理論，采用內曼分配法確定不同調查時間區間分層內的樣本數；
[0042]沖突次數確定單元:根據所述調查時間區間分層劃分單元劃分好的分層結果及所述不同調查時間區間分層內的樣本數確定單元確定的各層樣本數，在各層中進行隨機不放回抽樣，根據各層抽樣結果調查抽中時段內的沖突數，確定整個調查時間區間內的交通沖突次數C。
[0043]所述調查時間單位長度為5-10分鐘。
[0044]所述調查時間單位長度為5分鐘。
[0045]所述調查時間區間分層劃分單元中，采用累積平方根法對調查時間區間進行分層劃分時，包括將分層標志數據由小到大進行等間距分組的步驟，所述分組數> 15組。
[0046]本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
[0047](I)本發明所述的一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法及其系統，不僅可以判斷出某一路段是否為事故易發路段，也可以給出事故易發的時間段以及易發的事故類型，繼而為后續的警示和治理工作提供了具體的數據支持。高度自動化的判定手段，彌補了現有交通事故數據庫不完善的缺陷，比以往的人工觀測沖突更準確和科學，能有效地推動交通沖突技術在工程中的應用，在城市道路交通安全管理與評價方面也具有實際的工程運用價值。
[0048](2)本發明所述的一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法及其系統，通過采用交通流參數檢測設備獲取連續24小時交通流信息作為輔助，利用分層抽樣調查方法為交通沖突調查時段選擇提供依據，可以提高交通沖突數確定的精度，且同樣適用于夜間交通沖突調查，在為交通沖突調查時段選擇提供依據方面具有實際的工程運用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】[0049]為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0050]圖1是一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法的流程圖；
[0051]圖2是一種利用交通沖突判別事故易發路段的系統框圖。
【具體實施方式】
[0052]實施例1
[0053]本實施例提供一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法，如圖1所示，包括如下步驟:
[0054]S1:設置交通流參數檢測設備實時采集待判斷路段的交通流量數據，所述交通流數據包括沖突距離Dh、沖突角度Θ、沖突車輛速度、流量，所述沖突距離Dh為同一車道上沖突車輛的前后車之間的距離；
[0055]S2:根據所述步驟SI得到的交通流量數據，確定在調查時間區間內待判斷路段的沖突次數C，若所述沖突次數C 3 t，則認定待判斷路段為事故易發路段，其中t為臨界交通閾值；
[0056]S3:根據沖突距離、沖突角度、沖突車輛速度判斷出每一次沖突的類型并確定不同沖突類型的發生次數；
[0057]所述沖突類型包括同向沖突、側向沖突、對向沖突和追尾沖突:
[0058]其中沖突角度Θ e (0° ,30° )時的沖突為同向沖突；
[0059]沖突角度Θ e (30° ,90° )時的沖突為側向沖突；
[0060]沖突車輛相對速度V≥lOm/s且沖突角度Θ e (90° ,180° )時的沖突為對向沖關;
[0061]沖突距離Dh ≤5m且沖突車輛中的后車速度與前車速度差值Λ v > 5m/s時的沖關為追尾沖關;
[0062]S4:將待判斷路段的沖突次數C、每一沖突類型的發生次數及其發生時間以及待判斷路段是否為事故易發路段的認定結果綁定后發送給交通管理中心。
[0063]其中所述步驟S2中的臨界交通閾值t的選擇可以參照對比文件中的指出的閾值算法，也可以根據對交通狀況的不同認定情形設定相應的具體的數據。由于所述臨界交通閾值t的設定不是本實施例的發明要點，故此處不再贅述。所述步驟S3通過利用數據分析功能強大的Spss (StatisticalProductandServiceSoIutions)統計分析軟件，以沖突距離、沖突角度、沖突車輛速度為聚類指標，對現狀分類進行聚類，最終將交通沖突分為同向沖突、側向沖突、對向沖突和追尾沖突，精準的判斷出交通沖突類型并確定每一所述交通沖突的發生數量并發送給交通管理部門。由此交通管理部門便可以獲知該路段是否為事故易發路段，同時知曉易發的沖突類型，易發的沖突時間。從而可以在沖突易發的時間段進行重點的管控，也可以針對該路段易發的沖突進行重點治理。比如說該路段沖突易發的是對向沖突，則有可能是因為城市道路設置的過于狹窄，或者是該路段通行的大型汽車數量較多。交通管理部門可以根據 這些情況對該路段進行拓寬或者部門限制大型汽車通行。科學的交通沖突類型劃分標準為科學的交通安全評價提供了可能。
[0064]本實施例所述的一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法，不僅可以判斷出某一路段是否為事故易發路段，也可以給出事故易發的時間段以及易發的事故類型，繼而為后續的警示和治理工作提供了具體的數據支持。高度自動化的判定手段，彌補了現有交通事故數據庫不完善的缺陷，比以往的人工觀測沖突更準確和科學，能有效地推動交通沖突技術在工程中的應用，在城市道路交通安全管理與評價方面也具有實際的工程運用價值。
[0065]所述步驟S2采用分層抽樣調查方式確定沖突次數C，具體包括:
[0066]S21:以調查時間區間內的流量之和作為分層標志；
[0067]S22:確定分層抽樣樣本總容量:交通沖突調查的分層抽樣樣本總容量等于調查時間區間/調查時間單位長度；
[0068]S23:確定分層抽樣層數:若需要調查全天沖突次數，則分層層數為3層；若需要調查白天7:00AM-7:00PM時間段內的沖突次數，則分層層數為2層；
[0069]S24:分層劃分調查時間區間:根據所述步驟S23確定的分層層數，采用累積平方根法對調查時間區間進行分層劃分；
[0070]S25:確定不同調查時間區間分層內的樣本數:根據分層抽樣理論，采用內曼分配法確定不同調查時間區間分層內的樣本數；
[0071]S26:確定沖突次數C:根據所述步驟S24對調查時間區間的分層結果及所述步驟S25確定的不同調查時間區間分層內的樣本數，在不同調查時間區間分層中進行隨機不放回抽樣，根據不同調查時間區間分層的抽樣結果調查抽中時段內的沖突次數，確定整個調查時間區間內的交通沖突次數C。
[0072]以下結合具體路段詳細地舉例說明一下所述步驟S2的具體實施過程。
[0073]表1
[0074]
【權利要求】
1.一種利用交通沖突判別事故易發路段的方法，其特征在于，包括如下步驟: S1:設置交通流參數檢測設備實時采集待判斷路段的交通流量數據，所述交通流數據包括沖突距離Dh、沖突角度Θ、沖突車輛速度、流量，所述沖突距離Dh為同一車道上沖突車輛的前后車之間的距離； 52:根據所述步驟SI得到的交通流量數據，確定在調查時間區間內待判斷路段的沖突次數C，若所述沖突次數C 3 t，則認定待判斷路段為事故易發路段，其中t為臨界交通閾值； 53:根據沖突距離、沖突角度、沖突車輛速度判斷出每一次沖突的類型并確定不同沖突類型的發生次數； 所述沖突類型包括同向沖突、側向沖突、對向沖突和追尾沖突: 其中沖突角度Θ e (0° ,30° )時的沖突為同向沖突； 沖突角度Θ e (30° ,90° )時的沖突為側向沖突； 沖突車輛相對速度V≥lOm/s且沖突角度Θ e (90° ,180° )時的沖突為對向沖突； 沖突距離Dh ( 5m且沖突車輛中的后車速度與前車速度差值Λ V > 5m/s時的沖突為追尾沖突； S4:將待判斷路段的沖突次數C、每一沖突類型的發生次數及其發生時間以及待判斷路段是否為事故易發路段的認定結果綁定后發送給交通管理中心。
2.根據權利要求1所述的利用交通沖突判別事故易發路段的方法，其特征在于，所述步驟S2采用分層抽樣調查方式確定沖突次數C，具體包括: 521:以調查時間區間內的流量之和作為分層標志； 522:確定分層抽樣樣本總容量:交通沖突調查的分層抽樣樣本總容量等于調查時間區間/調查時間單位長度； 523:確定分層抽樣層數:若需要調查全天沖突次數，則分層層數為3層；若需要調查白天7:00AM-7:00PM時間段內的沖突次數，則分層層數為2層； 524:分層劃分調查時間區間:根據所述步驟S23確定的分層層數，采用累積平方根法對調查時間區間進行分層劃分； 525:確定不同調查時間區間分層內的樣本數:根據分層抽樣理論，采用內曼分配法確定不同調查時間區間分層內的樣本數； 526:確定沖突次數C:根據所述步驟S24對調查時間區間的分層結果及所述步驟S25確定的不同調查時間區間分層內的樣本數，在不同調查時間區間分層中進行隨機不放回抽樣，根據不同調查時間區間分層的抽樣結果調查抽中時段內的沖突次數，確定整個調查時間區間內的交通沖突次數C。
3.根據權利要求2所述的利用交通沖突判別事故易發路段的方法，其特征在于:所述調查時間單位長度為5-1 0分鐘。
4.根據權利要求3所述的利用交通沖突判別事故易發路段的方法，其特征在于:所述調查時間單位長度為5分鐘。
5.根據權利要求1-4任一所述的利用交通沖突判別事故易發路段的方法，其特征在于，所述步驟S24中，采用累積平方根法對調查時間區間進行分層劃分時，包括將分層標志數據由小到大進行等間距分組的步驟，所述分組數> 15組。
6.一種利用交通沖突判別事故易發路段的系統，其特征在于，包括: 數據采集模塊:用于實時采集待判斷路段的交通流量數據，所述交通流數據包括沖突距離Dh、沖突角度Θ、沖突車輛速度、流量，所述沖突距離Dh為同一車道上沖突車輛的前后車之間的距離； 事故判斷模塊:用于根據所述數據采集模塊得到的交通流量數據，確定在調查時間區間內待判斷路段的沖突次數C，若所述沖突次數C 3 t，則認定待判斷路段為事故易發路段，其中t為臨界交通閾值； 交通沖突類型判斷模塊:用于根據沖突距離、沖突角度、沖突車輛速度判斷出每一次沖突的類型并確定不同沖突類型的發生次數； 所述沖突類型包括同向沖突、側向沖突、對向沖突和追尾沖突: 其中沖突角度Θ e (0°，30° )時的沖突為同向沖突； 沖突角度Θ e (30° ,90° )時的沖突為側向沖突； 沖突車輛相對速度V≥lOm/s且沖突角度Θ e (90° ,180° )時的沖突為對向沖突；沖突距離Dh ( 5m且沖突車輛中的后車速度與前車速度差值Λν > 5m/s時的沖突為追尾沖關； 綁定發送模塊:用于將待判斷路段的沖突次數C、每一沖突類型的發生次數及其發生時間以及待判斷路段是否為事故易發路段的認定結果綁定后發送給交通管理中心。
7.根據權利要求6所述的利用交通沖突判別事故易發路段的系統，其特征在于，所述事故判斷模塊采用分層抽樣調查方式確定沖突次數C，具體包括: 分層單元:用于將調查時間區間內的流量之和作為分層標志； 分層抽樣樣本總容量確定單元:交通沖突調查的分層抽樣樣本總容量等于調查時間區間/調查時間單位長度； 分層抽樣層數確定單元:若需要調查全天沖突次數，則分層層數為3層；若需要調查白天7:00AM-7:00PM時間段內的沖突次數，則分層層數為2層； 調查時間區間分層劃分單元:根據所述分層抽樣層數確定單元確定的分層層數，采用累積平方根法對調查時間區間進行分層劃分； 不同調查時間區間分層內的樣本數確定單元:根據分層抽樣理論，采用內曼分配法確定不同調查時間區間分層內的樣本數； 沖突次數確定單元:根據所述調查時間區間分層劃分單元劃分好的分層結果及所述不同調查時間區間分層內的樣本數確定單元確定的各層樣本數，在各層中進行隨機不放回抽樣，根據各層抽樣結果調查抽中時段內的沖突數，確定整個調查時間區間內的交通沖突次數C。
8.根據權利要求7所述的利用交通沖突判別事故易發路段的系統，其特征在于所述調查時間單位長度為5-10分鐘。
9.根據權利要求7或8所述的利用交通沖突判別事故易發路段的系統，其特征在于，所述調查時間單位長度為5分鐘。
10.根據權利要求6-9任一所述的利用交通沖突判別事故易發路段的系統，其特征在于，所述調查時間區間分層劃分單元中，采用累積平方根法對調查時間區間進行分層劃分時，包括將分層標志數據由小到大進行等間距分組的步驟，所述分組數> 15組。
【文檔編號】G08G1/01GK103971519SQ201410137338
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2014年4月4日
【發明者】顧懷中, 陸建, 葉堅, 王錦堯, 蘇子毅 申請人:東南大學, 南京市公安局交通管理局