[发明专利]一种高速公路出口匝道区域安全评价方法

说明书

本发明公开了一种高速公路出口匝道区域安全评价方法，根据采集到的交通冲突数据对于交通冲突的类型进行分析，使用驾驶模拟器建立高速公路匝道区域的交通冲突场景，采集到驾驶者的反应时间和紧急制动减速度数据，并进一步建立驾驶者在不同场景下的反应时间和紧急制动减速度概率密度分布；针对每一个仿真冲突，可以根据其具体场景推演出相应事故发生概率；对于一个特定的换道冲突，可以根据实际发生时的状况进行场景归类，再用相应场景的事故概率计算方法求得其事故概率；将冲突的事故概率进行累计，可以获得观测时段内的事故预测数，或通过转换，获得特定时间内的事故预测数。

技术领域

本发明涉及一种高速公路出口匝道区域安全评价方法，属于智能交通技术领域。

背景技术

出口匝道作为高速公路交通事故的易发地点，其交通安全形势日益严峻。国外统计资料表明，高速公路的交通事故有近40％发生在匝道上，其中发生在出口匝道上的事故约是进口的2倍。因此，如何准确对出口匝道进行交通安全评价并提出相应的改善措施，提高出口匝道乃至整个高速公路交通安全性，已经成为工程技术领域关注的热点。

目前国外对高速公路出口匝道的相关研究已较为深入，研究的重点集中在出口匝道部分设计参数的优化、通行效率分析、出口匝道类型对交通安全的影响研究等方面，与国外相比，国内对出口匝道的研究主要还集中在交通流运行特征和通行能力分析上，对交通安全的相关研究很少。

目前高速公路匝道安全评价方法主要有事故数据分析法，交通冲突法，模拟仿真法。由于我国事故数据的收集、整理工作起步较晚，特别是大量新建成通车的高速公路，更是缺乏事故资料的记录，使得事故数据分析方法在出口匝道安全评价中很难应用。交通冲突法是非事故交通安全评价的重要手段，在我国也得到了较多应用，但就高速公路出口匝道的安全评价而言，存在冲突观测设备布设困难、冲突数据不易采集的弊端。现有标定方法还有如下主要缺点：设定阈值选取交通冲突，过于主观；未从概率的角度对于换道冲突进行定义，忽略了从冲突到事故过程的随机性；对于换道冲突的多场景认识不足，从而不能有效地评估冲突。

发明内容

本发明为克服现有技术中存在的技术缺陷，提出一种基于换道冲突多场景事故推演的高速公路出口匝道区域安全评价方法，从概率的角度对于换道冲突进行了定义，考虑到从冲突到事故过程中的随机性，对于匝道区域换道冲突多场景进行分析，针对不同场景，综合考虑驾驶者和车辆因素对事故概率进行推演，最后将冲突的事故概率进行累计，获得观测时段内的事故预测数。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高速公路出口匝道区域安全评价方法，包括以下步骤：

S1：采集高速公路匝道区域相关的交通冲突数据；

S2：根据采集到的交通冲突数据对交通冲突的类型进行分析，获得交通冲突场景；

S3：使用驾驶模拟器建立高速公路匝道区域的交通冲突场景，采集驾驶模拟器数据，包括驾驶者的反应时间和紧急制动减速度数据；

S4：根据采集的驾驶模拟器数据，建立驾驶者在不同交通冲突场景下的反应时间和紧急制动减速度概率密度分布；

S5：针对每一个交通冲突场景，进行事故概率推演；

S6：对于一个特定的换道冲突，根据实际发生时的状况确定其场景归类，再按照步骤S5中相应场景的事故概率计算方法求得其事故概率；

S7：将冲突的事故概率进行累计，获得观测时段内的事故预测数，或通过转换，获得特定时间内的事故预测数。

进一步的，步骤S1中采用无人机采集交通冲突数据。

进一步的，步骤S2中交通冲突场景包括：

场景一：变道车辆与后车的交汇冲突：变道车辆为驶离高速，产生换道行为与相邻车道的后方车辆产生交汇冲突点；