[发明专利]一种基于预测事故率分级的公路安全评价系统及评价方法

权利要求书

1.一种基于预测事故率分级的公路安全评价系统的评价方法，所述公路安全评价系统包括用户界面控制模块、数据提取与管理模块、路段划分模块、事故预测模块、评价结果反馈与输出模块，其中：用户界面控制模块用于接收、发送用户的操作指令；数据提取与管理模块的数据库接口与道路设计软件的数据接口相连接，并从道路设计软件提取数据，将提取的数据保存在数据提取与管理模块的数据库中；路段划分模块用于根据数据提取与管理模块数据库中的数据来建立预测区域的公路线形，并根据建立的公路线形对预测区域进行路段划分，将预测区域划分为若干个独立的同质路段；事故预测模块用于预测各路段的区段事故率、平面线形事故率、评估期事故率、修正后的平均事故率、以及整个预测区域包含的基本路段总事故率和变速车道总事故率；评价结果反馈与输出模块用于对事故预测模块的预测结果进行分析并输出分析结果；用户界面控制模块将分析结果呈现给用户；所述数据提取与管理模块还用于保存事故预测模块的预测结果和评价结果反馈与输出模块的分析结果；所述数据提取与管理模块的数据库中保存的数据还包括导入文件的数据和用户手动输入的数据；所述事故预测模块还用于预测各路段的事故严重程度及事故类型；其特征在于，所述评价方法的具体过程为：

步骤一：确定预测区域及预测时段，并将预测区域及预测时段指令输入用户界面控制模块；

步骤二：获取预测区域的几何与交通控制数据、交通量数据、以及事故历史数据；

步骤三：将步骤二获取的几何与交通控制数据、交通量数据、以及事故历史数据导入数据提取与管理模块；

步骤四：路段划分模块根据导入到数据提取与管理模块内的数据来建立预测区域的公路线形，再根据平曲线临界半径R_临界和纵坡坡度i将预测区域划分为若干个独立的同质路段；

步骤五：利用事故预测模块依次对各个路段进行事故预测，分别预测出各路段的区段事故率、平面线形事故率、评估期事故率、修正后的平均事故率、以及整个预测区域包含的基本路段总事故率和变速车道总事故率；

所述步骤五中预测各路段的修正后的平均事故率的具体过程为：

某路段的修正后的平均事故率N_p,fs,n,at,as为：

N_p,fs,n,at,as＝N_p,fs,n,mv,fi+N_{p,fs,n,mv,pdo}+N_p,fs,n,sv,fi+N_{p,fs,n,sv,pdo} (1)

N_p,fs,n,y,z＝C_fs,ac,y,z*N_spf,fs,n,y,z*(CMF_1,fs,ac,y,z...CMF_m,fs,ac,y,z)*(CMF_1,fs,ac,at,z...CMF_m,fs,ac,at,z) (2)

其中：N_p,fs,n,mv,fi为该路段多车、致命伤事故的修正后的平均事故率，N_{p,fs,n,mv,pdo}为该路段多车、财产损失事故的修正后的平均事故率，N_p,fs,n,sv,fi为该路段单车、致命伤事故的修正后的平均事故率，N_{p,fs,n,sv,pdo}为该路段单车、财产损失事故的修正后的平均事故率，n代表该路段的车道数；N_spf,fs,n,y,z为该路段在不同碰撞类型和严重程度下的未经修正的平均事故率；

碰撞类型y∈[sv,mv]，sv代表单车交通事故，mv代表多车交通事故，at＝[sv,mv]，at代表所有碰撞类型，严重程度z∈[fi,pdo]，pdo代表财产损失事故，fi代表致命伤事故，as＝[fi,pdo]，as代表所有严重程度类型；

CMF_m,fs,ac,y,z为该路段任一断面的第m个事故修正系数，C_fs,ac,y,z代表校正因子；

步骤六：根据步骤五的预测结果来确定预测区域的各路段所属的事故类型以及事故严重程度；

步骤七：分别获得预测区域各路段的最终平均事故率；

步骤七一：当预测区域的某路段具备事故历史数据时，利用贝叶斯经验公式对该路段的修正后的平均事故率优化，得到该路段最终的平均事故率E_p；

所述步骤七一的具体过程为：

E_p＝wN_p,fs,n,at,as+(1-w)O (3)

其中：E_p为最终的平均事故率；w为预测事故率的权重；O为某一时段内的事故测数；

预测事故率权重w的计算公式：

w＝1/(1+k(N_p,fs,n,at,as/L) (4)

其中：k为该路段的不均匀分布参数，L为该路段的长度；

步骤七二：当预测区域的某路段不具备事故历史数据时，将步骤五计算出的该路段的修正后的平均事故率作为该路段最终的平均事故率；

步骤七三：直至获得整个预测区域的每个路段的最终平均事故率；

步骤八：将步骤七确定的各路段的最终平均事故率进行加和，利用加和结果来判定整个预测区域所属的安全等级；

步骤九：利用评价结果反馈与输出模块对步骤六和步骤八的结果进行分析，通过用户界面控制模块将分析结果展示给用户。

2.根据权利要求1所述的一种基于预测事故率分级的公路安全评价系统的评价方法，其特征在于，所述步骤八的具体过程为：

若加和结果小于350，则预测区域的安全等级为优；

若加和结果大于等于350，且小于等于600，则预测区域的安全等级为良；

若加和结果大于600，且小于等于1200，则预测区域的安全等级为合格；

若加和结果大于1200，则预测区域的安全等级为差。