[发明专利]一种高速公路交织区确定方法

说明书

本发明公开了一种高速公路交织区确定方法，该方法选择高速公路主要瓶颈——交织区作为研究对象，利用路径分析模型，分析道路几何设计特征(如交织区长度、车道数、分道角区特征等)对交织区交通流运行和交通安全的影响，探究道路几何设计‑交通流‑事故风险之间的关联关系，建立事故风险模型，定量分析道路几何设计对交织区事故风险的影响，为以高速公路交织区交通运行安全为目的进行道路几何设计提供一套细致有效的方法。

技术领域

本发明涉及一种高速公路交织区确定方法，属于高速公路交通安全技术和道路设计领域。

背景技术

道路几何设计作为高速公路交织区的重要组成部分，它的设置对交织区行车安全具有重要影响。例如，交织区的长度、车道布设等显著影响驾驶人行为和交通流运行状态。这些参数一旦设置不合理，极易诱发追尾、侧向碰撞等交通事故。这些年来，大多数研究利用传统方法构建交织区交通事故频次和交通流、道路设计等影响因素间的统计关系，由于交通事故具有高度随机性，建模过程需要对数据进行集计以消除随机误差，导致分析结果对道路设计因素变化不敏感。

随着道路智能监测系统的飞速发展，越来越多的研究开始利用实时交通流数据来建立交织区事故风险模型，但这些模型主要关注事故风险的主动辨识和预警，尚未深入研究事故风险的发生机理，道路几何设计因素考虑不足，无法全面阐述道路几何对交织区交通流运行和交通安全的影响。

此外，分道角区(gore area)作为交织区道路几何设计一个重要组成部分，它的设置主要是帮助分流和合流车辆行驶在正确的车道上；例如，分道角沿行车方向的长度能够帮助驾驶员更好地估测他们需要多少时间或距离来匹配目标车道交通的行驶速度。分道角区通常是一块道路标线围成的三角区域，虽然它是交织区几何设计必不可少的一部分，但目前仍没有学者探究它是否会对交织区交通运行安全产生影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高速公路交织区确定方法，该方法以高速公路交织区为研究对象，利用路径分析模型，评价道路几何设计对交织区交通流运行和交通安全的影响，探究道路几何设计-交通流-事故风险之间的关联关系，建立事故风险模型，定量分析道路几何设计对交织区事故风险的影响，为从设计阶段提高高速公路交织区交通安全提供一定的理论依据。

本发明一种高速公路交织区确定方法，该方法包括以下步骤：

步骤1)获取高速公路交织区的道路几何数据；

步骤2)获取高速公路交织区的交通需求数据；

步骤3)获取步骤1)所述交织区内的若干历史事故数据，每条事故数据包含事故发生的时间、地点以及事故发生前设定时间段内的交通流数据；

步骤4)针对步骤3)中的每条事故数据，随机获取M条该交织区内无事故发生时设定时间段内的交通流数据；

步骤5)以步骤3)和步骤4)中获取的交通流数据为自变量、交织区事故风险为因变量，建立Logistic回归模型，并根据设定显著性水平阈值，剔除交通流数据中与事故风险不相关的交通流变量；

步骤6)以步骤1)和步骤2)中获取的道路几何数据和交通需求数据作为外生解释变量、步骤5)中的交通流数据作为内生解释变量、交织区事故风险作为因变量构建路径分析模型：

Y＝β₀+β₁M+β₂X+ε₁

M＝γ₀+γ₁X+ε₂