发明名称 一种降低侧向撞击交通事故概率的车辆调控方法
摘要 本发明公开了一种降低侧向撞击交通事故概率的车辆调控方法,包括以下步骤:步骤10)获取事故路段的事故组交通数据;步骤20)获取事故路段的正常组交通数据;步骤30)建立交通流数据总样本;步骤40)确定侧向撞击交通事故概率函数;步骤50)确定标定后的侧向撞击交通事故概率函数;步骤60)实时检测路段发生侧向撞击交通事故的概率,并调控车辆;步骤70)重复步骤60),进行下一个设定时间,路段发生侧向撞击交通事故概率的检测,直至结束检测。该车辆调控方法利用交通流检测设备获取实时交通数据,实时检测快速道路发生侧向撞击交通事故概率,对车辆进行调控,减少交通事故。
申请公布号 CN103198708A 申请公布日期 2013.07.10
申请号 CN201310092419.X 申请日期 2013.03.21
申请人 东南大学 发明人 徐铖铖;刘攀;王炜;李志斌
分类号 G08G1/16(2006.01)I 主分类号 G08G1/16(2006.01)I
代理机构 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人 柏尚春
主权项 一种降低侧向撞击交通事故概率的车辆调控方法,其特征在于,该车辆调控方法包括以下步骤:步骤10)获取事故路段的事故组交通数据:在快速道路上安装q个交通流检测设备,将相邻两个交通流检测设备之间的快速道路设为一个路段,利用每起车辆侧向撞击交通事故发生地点上游和下游两个交通流检测设备,采集车辆侧向撞击交通事故发生路段的事故组交通数据,所述的交通数据包括:侧向撞击交通事故发生前设定时间T内,上游交通流量平均值x1、下游车辆速度平均值x2、上游相邻车道间占有率差绝对值的平均值x3和上下游车辆速度差的绝对值x4;q为大于1的整数;步骤20)获取事故路段的正常组交通数据:对每起侧向撞击交通事故,采用病例对照研究法,按1∶a的比例选取侧向撞击交通事故发生路段在正常状态下的正常组交通数据,所述的正常状态是指路段没有发生侧向撞击交通事故时的状态,所述的1∶a是指对应于每起侧向撞击交通事故的交通数据,选取该交通事故发生路段在正常状态下的a组交通数据;所述的每组交通数据包括该路段在正常状态下、在设定时间T内的上游交通流量平均值x1、下游车辆速度平均值x2、上游相邻车道间占有率差绝对值的平均值x3和上下游车辆速度差的绝对值x4;步骤30)建立交通流数据总样本:将步骤10)采集的事故组交通数据和步骤20)采集的正常组交通数据组合成交通流数据总样本,该交通流数据总样本包含n个子样本;步骤40)确定侧向撞击交通事故概率函数:利用概率单位法,建立如式(1)所示的侧向撞击交通事故概率函数: <mrow> <mi>P</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>|</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msqrt> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> </msqrt> </mfrac> <msubsup> <mo>&Integral;</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mo>&infin;</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msubsup> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>式(1)其中,i=1、2、…、n;P(yi=1|xi)表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本发生侧向撞击交通事故的概率,yi表示交通流数据总样本中第i个子样本发生侧向撞击事故的状况,yi的值为1或0,yi=1表示第i个子样本发生侧向撞击事故,yi=0表示第i个子样本没有 发生交通事故,P(yi=0xi)表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本没有发生交通事故的概率,P(yi=0xi)=1‑P(yi=1xi);x1i表示第i个子样本的上游交通流量平均值,x2i表示第i个子样本的下游车辆速度平均值,x3i表示第i个子样本的上游相邻车道间占有率差绝对值的平均值,x4i表示第i个子样本的上下游车辆速度差的绝对值,β0为常数系数,β1为x1i的系数,β2为x2i的系数,β3为x3i的系数,β4为x4i的系数;步骤50)确定标定后的侧向撞击交通事故概率函数:通过测算式(2)的最大值,确定β0、β1、β2、β3、β4的值;并带入式(1)中,得到标定后的侧向撞击交通事故概率函数; <mrow> <mi>ln</mi> <mi>L</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&beta;</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <mfenced open='(' close=')'> <mtable> <mtr> <mtd> <msub> <mi>y</mi> <mi>i</mi> </msub> <mi>ln</mi> <mfrac> <mn>1</mn> <msqrt> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> </msqrt> </mfrac> <msubsup> <mo>&Integral;</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mo>&infin;</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msubsup> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mi>d</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>y</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>ln</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msqrt> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> </msqrt> </mfrac> <msubsup> <mo>&Integral;</mo> <mrow> <mo>-</mo> <mo>&infin;</mo> </mrow> <mrow> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mrow> </msubsup> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mo>-</mo> <mfrac> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mi>d</mi> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>1</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>2</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>3</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>3</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&beta;</mi> <mn>4</mn> </msub> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mn>4</mn> <mi>i</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>式(2)其中,lnL(β,xi)表示似然函数的自然对数值;步骤60)实时检测路段发生侧向撞击交通事故的概率,并调控车辆:设定侧向撞击交通事故的概率阈值P0,然后通过待检测路段上游和下游两个交通流检测设备,实时采集该路段的交通数据,该交通数据包括待检测路段在设定时间T内的上游交通流量平均值x1、下游车辆速度平均值x2、上游相邻车道间占有率差绝对值的平均值x3和上下游车辆速度差的绝对值x4;然后带入步骤50)确定的标定后的侧向撞击交通事故概率函数中,得到侧向撞击交通事故概率值P(yi=1|xi),当P(yi=1|xi)>P0时,则表明当前有发生侧向撞击交通事故的风险,在该路段前方通过可变信息板对驾驶员进行预警提示,提示驾驶员变换车道时谨慎驾驶,并启动控制设备,通过控制快速道路的匝道或者快速道路的交叉口信号灯,降低上游车辆的流量,通过可变限速板对当前车辆限速,降低上游车辆的行驶速度;当P(yi=1|xi)≤P0时,则表明当前为安全状态,无需发出警报提示;步骤70)重复步骤60),进行下一个设定时间T,路段发生侧向撞击交通事故概率的检测,直至结束检测。
地址 210096 江苏省南京市四牌楼2号