[发明专利]一种山区高速公路平曲线危险路段识别方法

说明书

技术领域

本发明属于道路交通安全工程领域，具体涉及一种山区高速公路平曲线危险路段识别方法。

背景技术

近几年，我国高速公路路网增长迅速，2014年，我国高速公路总里程突破12.5万公里，但由于我国山地和丘陵地区面积占国土总面积的三分之二以上，高速公路网在迅速增长的同时，山区高速公路里程也在迅速增长。然而，由于山区高速公路线形指标较低、道路结构特殊行等原因，交通事故频繁发生。仅2011年，中国道路交通事故伤亡人数接近30万人，仅次于印度，同时平曲线路段事故数量占总数的比例高达10.5％，仅次于超速行驶造成的事故数量。可见，考虑山区高速公路较低的线形指标，加强平曲线危险路段事前预防研究工作已刻不容缓。

考虑不同道路几何因素条件下的道路平曲线路段是否为危险路段的原因在于：汽车在平曲线路段行驶时会产生离心力，它对汽车在圆曲线上行驶的稳定性影响很大，可能使汽车向外侧滑移或者倾覆，离心力的大小与圆曲线半径成反比，因此当半径越小，汽车行驶越不稳定，越容易发生交通事故；山区高速公路纵坡普遍较大，汽车爬坡或者下坡过程中制动较为频繁，制动器的摩擦片温度过高而导致刹车失灵，从而引发交通事故；山区高速公路由于地形限制，平曲线偏角选取可能会导致过大或者过小，当平曲线偏角过小，即使半径越大，驾驶员也会将平曲线长度看成比实际的短，给其造成急转弯的错觉，不利于安全行车，当平曲线偏角过大，驾驶员视野的转变角度变大，造成视距不良而导致事故的发生。因此，考虑山区高速公路平曲线路段的几何因素，并进一步向该领域专家进行相关调研分析，对具有不用几何特性的山区高速公路平曲线进行危险性排序，找寻出最危险的路段，并采取相应的安全措施，从而可以避免一定数量的交通事故的发生。

我国学者在对高速公路平曲线路段危险性的研究上做了大量地研究，然而，运用的方法基本是对实际的事故数据进行分析，得出结论。但是，我国事故数据库尚未完善，公安部门对事故信息也并未完全公开，加上各级地方由于某些原因对实际事故情况的少报、瞒报，导致研究所采用的事故数据很不准确；同时，实际事故数据是基于现有道路获得的，但是对现有道路进行改善，耗时耗力。因此，如果能在设计阶段，在不依赖于实际的事故数据的情况下，考虑已设计完成道路的几何特性因素，对平曲线路段的危险性进行排序，不仅可以省时省力，同时，也可以是获得的结果更加精确。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种山区高速公路平曲线危险路段识别方法，通过本方法建立了基于模糊专家系统的山区高速公路平曲线危险路段识别系统，可对尚处在设计阶段的道路进行预测性的评价。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种山区高速公路平曲线危险路段识别方法，包括以下步骤：

(1)将高速公路圆曲线半径、道路纵坡、平曲线转角当作输入变量，将平曲线危险性当作输出变量，考虑具体的设计资料，列出三个参数的取值策略；

(2)将每个输入值进行模糊化处理，确定输入值的语言标签；

(3)根据每个输入值确定的语言标签，确定输入值的每个语言标签的取值范围；

(4)因不同输入输出值之间具有不同的单位与量纲，故将每个输入输出值通过除以其最大值进行标准化，具体见表1-表4；

表1圆曲线半径及取值范围

表2道路纵坡及取值范围

表3平曲线转角及取值范围

表4平曲线危险度及取值范围

表1-表4中，R代表圆曲线半径，i代表道路纵坡，a代表平曲线转角，d代表平曲线危险性；

(5)确定每个输入输出变量的模糊隶属度函数，即每个输入输出变量的模糊集：

①圆曲线半径的隶属度函数

小：

范围：[0,0,0.08,0.30]

合适：

范围：[0.08,0.30,0.50,0.70]

大：

范围：[0.50,0.70,1.00,1.00]

②道路纵坡的隶属度函数

小：

范围：[0,0,0.17,0.33]

合适：

范围：[0.17,0.33,0.50,0.83]

大：

范围：[0.50,0.83,1.00,1.00]

③平曲线转角的隶属度函数