[发明专利]一种基于二次交通事故预防的高速公路动态限速控制方法

权利要求书

1.一种基于二次交通事故预防的高速公路动态限速控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

①数据获取：利用视频检测设备对高速公路待控制区域的交通流数据进行采集，包括速度、流量、占有率和密度，同时利用环境监测站对控制区域的环境数据进行采集；

②根据采集的交通流数据和环境数据，计算一次事故发生后二次事故的发生概率值；

③确定可变限速的启动事故风险阈值及目标安全车速：

④将步骤②概率值与可变限速的启动事故风险阈值进行比较，判断是否启动可变限速控制策略；

⑤进行相邻可变限速控制路段协调控制：针对多段限速控制，由高速公路最后一段可变限速控制的路段开始，检测其与相邻上游可变限速控制路段的限速值之差，根据计算结果动态调节各个路段的限速值，该过程的直到检测达到高速公路第一个可变限速控制路段结束，确定各个可变限速控制路段的最优限速值；

⑥将限速值通过可变限速控制系统进行发布，实现根据交通流及天气状态的高速公路可变限速控制；

⑦完成一个周期的检测之后，可变限速控制系统自动检测下一个周期内交通流，重复步骤①-⑥，确定是否需要调整当前快速路限速值。

2.根据权利要求1所述的一种基于二次交通事故预防的高速公路动态限速控制方法，其特征在于：上述步骤②选择二分Probit模型作为离散选择模型对二次事故风险值进行建模，计算一次事故发生后二次事故的发生概率值，利用如下公式计算二次事故发生概率：

其中，y_i代表第i起事故，是因变量；p_i是指第i起事故引发二次事故的概率，1-p_i则为不引发二次事故的概率；x_ki是协变量，表示第i起事故的变量k的值；β_k是变量k的系数，系数为正，则表示优势或机会增加，事件更有可能发生；系数为负，则表示优势或机会减少，事件发生的概率变小，

x_1i、x_2i、x_3i、x_4i、x_5i、x_6i、x_7i、x_8i、x_9i、x_10i、x_11i、x_12i分别为上游2分钟车辆数、车速、占有率、密度的平均值，下游两分钟车辆数、车速、占有率、密度的平均值，一次事故的事故严重程度、事故类型、道路条件和天气状况。

3.根据权利要求1所述的一种基于二次交通事故预防的高速公路动态限速控制方法，其特征在于：上述步骤③可变限速启动阈值的范围是最大事故风险的15％～25％，目标安全车速的取值范围是30km/h～50km/h。

4.根据权利要求1所述的一种基于二次交通事故预防的高速公路动态限速控制方法，其特征在于：上述步骤④的具体实施方法是：当步骤②概率值超过可变限速的启动事故风险阈值时启动下游可变限速标志B的可变限速控制，否则进入下一个检测周期，电子情报板显示该高速公路默认限速值；

(1)启动可变限速标志B的可变限速控制后，首先确定目标安全车速，当目标安全车速与当前限速值之差大于或等于5km/h，可变限速控制系统自动调节限速值加10km/h；当目标安全车速与当前限速值之差小于或等于-5km/h时，可变限速控制系统自动调节限速值减10km/h；当目标安全车速与当前限速值之差的绝对值小于5km/h时，不调节当前限速值；

(2)将以上步骤得到的限速值与高速公路最高和最低允许限速值进行比较，如所述限速值在所述最高和最低允许限速值之间，则以该限速值作为当前条件下最优限速值进行发布，如果不在所述最高和最低允许限速值之间，则在最高和最低允许限速值中选择最接近步骤(1)的限速值的值作为当前路段内的最优限速值。

5.根据权利要求1所述的一种基于二次交通事故预防的高速公路动态限速控制方法，其特征在于：上述可变限速控制系统包括检测设备、后台中心计算机和电子情报板。