[发明专利]一种与道路交通事故风险相关的用地组合形态的判别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种与道路交通事故风险相关的用地组合形态判别方法，具体说本发明综合运用聚类、地理加权回归模型和判别分析方法，提出一种与道路交通事故风险相关的用地组合形态判别方法，涉及交通安全和土地规划领域。

背景技术

土地利用与城市交通之间存在复杂的互动关系。土地利用与城市交通在宏观上表现为一种源流关系，道路网络则是联系源流的载体。土地是承载着城市社会经济活动，各种性质土地利用在空间上的分离引发了交通流，各类用地之间的交通流构成了复杂的城市交通网络。土地利用与城市交通之间存在相互影响与相互作用的关系。土地利用是产生城市交通的源头，决定城市交通的发生、吸引与方式选择，从宏观上规定了城市交通需求及其结构模式；另一方面，交通网络改变了城市各地区的可达性，而可达性对土地利用的属性、结构及形态布局具有决定性作用。

交通安全方面，土地利用不会直接导致一起交通事故的发生，但是会直接影响人口经济活动的分布、城市的交通模式以及平均出行距离，间接影响人(机动车驾驶员驾驶能力与驾驶行为、行人交通行为)、车辆(车辆安全技术水平、保养程度)和道路/环境(道路几何设计、路基路面养护、信号灯与标志标线等交通控制管理设施、照明排水等基础设施)等因素，这些因素是道路交通事故发生的直接原因。因此，1997年，英国公路运输机构就提出用地政策是减少和预防交通事故的有效策略(The IHT,London,1997)。以往道路交通风险分析中对土地利用特征的分析仅以单一的用地参数表征，如：区域内各类性质的用地所占比例、学校数量等，缺少一种综合体现用地规模、用地强度、用地类型、用地混合程度等多方面特征的用地组合形态判别方法。

发明内容

发明目的：为克服现有技术存在的技术缺陷和不足，本发明目的在于提供一种与道路交通事故风险相关的用地组合形态判别方法，将聚类、地理加权回归模型和判别分析方法用于确定与道路交通事故风险相关的用地组合形态，从而在土地规划阶段进行交通事故预防和交通事故回避。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种与道路交通事故风险相关的用地组合形态的判别方法，包括如下步骤：

(1)收集研究范围内各交通分析小区的历史事故数据，以及各交通分析小区的土地利用、社会经济、道路设施以及交通运行特征数据；

(2)使用地理信息系统软件将收集的数据标识到对应的交通分析小区；

(3)采用聚类的方法对用地组合形态进行划分，将用地类别、用地混合度、用地强度和用地规模作为候选聚类变量，评选出最优聚类方案；

(4)建立地理加权回归模型，因变量为交通事故频次，自变量包括用地组合形态，根据地理加权回归模型的参数估计结果得出各用地组合形态与交通事故频次之间关系的显著性水平以及相对影响值；

(5)根据步骤(3)的最优聚类方案的结果构建判别分析函数，确立各种用地组合形态的判别方法；

(6)根据交通分析小区的用地参数，基于判别分析函数对新给的交通分析小区的用地组合形态进行判别，判断出现危险用地特征。

作为优选，交通分析小区的用地类别，计算方法为：

其中，P_i,r为第i个交通分析小区的第r类建筑物用地比例；S_i,r为第i个交通分析小区的第r类建筑物用地面积；O_i为第i个交通分析小区的用地面积。

作为优选，交通分析小区的用地混合度，计算方法为：

其中，M_i为第i个交通分析小区的用地混合度；P_i,r为第i个交通分析小区的第r类建筑物用地比例；R为建筑物用地类别数。

作为优选，步骤(3)采用K均值聚类的方法对用地组合形态进行划分。

作为优选，采用戴维森堡丁指数的方法选择使得下式值最小的组合为最终的聚类方案：

其中，K为聚类数；Q_c和Q_t分别为第c个分类和第t个分类的类内质心距离的均值；d_c,t为第c个分类和第t个分类的类间质心距离。

作为优选，所述地理加权回归模型为：