[发明专利]一种基于减小车辆追尾事故数量的车辆调控方法

摘要

本发明公开了一种基于减小车辆追尾事故数量的车辆调控方法，包括以下步骤：步骤10）获取追尾事故的路段信息；步骤20）采集追尾事故发生路段在事故发生前的交通数据；步骤30）采集追尾事故发生路段在正常状态下的交通数据；步骤40）建立交通流数据总样本；步骤50）建立标定后的追尾事故判别函数；步骤60）检测路段发生追尾事故的判别函数值，并调控车辆；步骤70）重复步骤60），进行待检测路段下一个设定时间T发生追尾事故判别函数值的检测，并进行车辆调控，直至结束检测。该车辆调控方法利用交通流检测设备获取交通流参数，实时检测快速道路发生追尾事故的判别函数值，对车辆进行调控，减少交通事故。

主权项

1.一种基于减小车辆追尾事故数量的车辆调控方法，其特征在于，该车辆调控方法包括以下步骤：步骤10）获取追尾事故的路段信息：在快速道路上安装q个交通流检测设备，将相邻两个交通流检测设备之间的快速道路设为一个路段，利用交通流检测设备，确定追尾事故的发生路段，并确定每起追尾事故发生地点上游和下游两个交通流检测设备；q为大于1的整数；步骤20）采集追尾事故发生路段在事故发生前的交通数据：通过步骤10）确定的追尾事故发生地点上游和下游两个交通流检测设备，采集追尾事故发生地点的交通数据，该交通数据包括追尾事故发生前，在设定时间T内的15个交通流参数，15个交通流参数为该路段的上游交通流量平均值x₁、上游交通占有率平均值x₂、上游车辆速度平均值x₃、上游交通流量标准差x₄、上游交通占有率标准差x₅、上游车辆速度标准差x₆、下游交通流量平均值x₇、下游交通占有率平均值x₈、下游车辆速度平均值x₉、下游交通流量标准差x₁₀、下游交通占有率标准差x₁₁、下游车辆速度标准差x₁₂、上下游交通流量差的绝对值x₁₃、上下游交通占有率差的绝对值x₁₄和上下游车辆速度差的绝对值x₁₅；步骤30）采集追尾事故发生路段在正常状态下的交通数据：对每起追尾事故，采用病例对照研究法，按1：a比例选取追尾事故发生路段在正常状态下的交通数据，所述的正常状态是指该路段没有发生追尾事故时的状态，所述的1:a是指对应于每起追尾事故的交通数据，选取该追尾事故发生路段在正常状态下的a组交通数据，每组交通数据包括追尾事故发生路段在正常状态时设定时间T内的15个交通流参数，15个交通流参数为该路段的上游交通流量平均值x₁、上游交通占有率平均值x₂、上游车辆速度平均值x₃、上游交通流量标准差x₄、上游交通占有率标准差x₅、上游车辆速度标准差x₆、下游交通流量平均值x₇、下游交通占有率平均值x₈、下游车辆速度平均值x₉、下游交通流量标准差x₁₀、下游交通占有率标准差x₁₁、下游车辆速度标准差x₁₂、上下游交通流量差的绝对值x₁₃、上下游交通占有率差的绝对值x₁₄和上下游车辆速度差的绝对值x₁₅；a为大于等于2的整数；步骤40）建立交通流数据总样本：对于每个路段，将该路段上游和下游两个交通流检测设备在设定时间T内采集的交通数据组合后，建立一个交通流数据样本；在每个路段中，所有在发生追尾事故状态下形成的交通流数据样本组成事故组数据样本，所有在正常状态下形成的交通流数据样本组成正常组数据样本；将所有路段的事故组数据样本和正常组数据样本组合后，形成包含n个子样本的交通流数据总样本；n等于事故组数据样本量加上正常组数据样本量；步骤50）建立标定后的追尾事故判别函数：首先利用费歇尔判别方法，建立15个交通流参数的线性组合，作为追尾事故判别函数，如式（1）所示：y_i＝β₀+β₁x_i1+β₂x_i2+β₃x_i3+β₄x_i4+β₅x_i5+β₆x_i6+β₇x_i7+β₈x_i8+β₉x_i9式（1）+β₁₀x_i10+β₁₁x_i11+β₁₂x_i12+β₁₃x_i13+β₁₄x_i14+β₁₅x_i15式（1）中，i=1、2、3、…、n；y_i表示交通流数据总样本中第i个子样本的交通数据测算出的追尾事故判别值；x_i1表示交通流数据总样本中第i个子样本的上游交通流量平均值；x_i2表示交通流数据总样本中第i个子样本的上游交通占有率平均值，x_i3表示交通流数据总样本中第i个子样本的上游车辆速度平均值，x_i4表示交通流数据总样本中第i个子样本的上游交通流量标准差，x_i5表示交通流数据总样本中第i个子样本的上游交通占有率标准差，x_i6表示交通流数据总样本中第i个子样本的上游车辆速度标准差，x_i7表示交通流数据总样本中第i个子样本的下游交通流量平均值，x_i8表示交通流数据总样本中第i个子样本的下游交通占有率平均值，x_i9表示交通流数据总样本中第i个子样本的下游车辆速度平均值，x_i10表示交通流数据总样本中第i个子样本的下游交通流量标准差，x_i11表示交通流数据总样本中第i个子样本的下游交通占有率标准差，x_i12表示交通流数据总样本中第i个子样本的下游车辆速度标准差，x_i13表示交通流数据总样本中第i个子样本的上下游交通流量差的绝对值，x_i14表示交通流数据总样本中第i个子样本的上下游交通占有率差的绝对值，x_i15表示交通流数据总样本中第i个子样本的上下游车辆速度差的绝对值，β₀为常数系数，β₁是x_i1的对应系数，β₂是x_i2的对应系数，β₃是x_i3的对应系数，β₄是x_i4的对应系数，β₅是x_i5的对应系数，β₆是x_i6的对应系数，β₇是x_i7的对应系数，β₈是x_i8的对应系数，β₉是x_i9的对应系数，β₁₀是x_i10的对应系数，β₁₁是x_i11的对应系数，β₁₂是x_i12的对应系数，β₁₃是x_i13的对应系数，β₁₄是x_i14的对应系数，β₁₅是x_i15的对应系数；然后通过测算式（2）的最大值，确定β₁、β₂、β₃、β₄、β₅、β₆、β₇、β₈、β₉、β₁₀、β₁₁、β₁₂、β₁₃、β₁₄和β₁₅值；L=(1n1Σm=1n1ym(1)-1n2Σr=1n2yr(2))2Σm=1n1(ym(1)-1n1Σm=1n1ym(1))2+Σr=1n2(yr(2)-1n2Σr=1n2yr(2))2]]>式（2）式（2）中，L表示组间差与组内差的比值，组内差=Σm=1n1(ym(1)-1n1Σm=1n1ym(1))2+Σr=1n2(yr(2)-1n2Σr=1n2yr(2))2,]]>n₁表示正常组数据样本的样本量，表示正常组数据样本中第m个子样本由式（1）得到判别函数值，m=1、2、3、…、n₁；n₂表示事故组数据样本的样本量，表示事故组数据样本中第r个子样本由式（1）得到判别函数值,r=1、2、3、…、n₂；接着将得到的β₁、β₂、β₃、β₄、β₅、β₆、β₇、β₈、β₉、β₁₀、β₁₁、β₁₂、β₁₃、β₁₄和β₁₅值，带入式（1）中，得到标定后的追尾事故判别函数；步骤60）检测路段发生追尾事故的判别函数值，并调控车辆：首先利用式（3）测算追尾事故判别函数的临界值Y₀：Y0=Σm=1n1ym(1)+Σr=1n2yr(2)n1+n2]]>式（3）然后利用待检测路段上游和下游两个交通流检测设备，采集当前该路段的15个交通流参数，并带入步骤50）得到的标定后的追尾事故判别函数，测算出判别函数值y，当时，如果y<Y₀，则该待检测路段当前有发生追尾事故的风险，在该路段前方通过可变信息板对驾驶员进行预警提示，并启动控制设备，通过控制快速道路的匝道或者快速道路的交叉口信号灯，降低上游车辆流量，通过可变限速板对当前车辆限速，降低上游车辆的行驶速度，如果y≥Y₀，则该待检测路段当前没有发生追尾事故的风险，不发出警报提示；当时，如果y>Y₀，则该待检测路段当前有发生追尾事故的风险，在该路段前方通过可变信息板对驾驶员进行预警提示，并启动控制设备，通过控制快速道路的匝道或者快速道路的交叉口信号灯，降低上游车辆流量，通过可变限速板对当前车辆限速，降低上游车辆的行驶速度，如果y≤Y₀，则该待检测路段当前没有发生追尾事故的风险，不发出警报提示；步骤70）重复步骤60），进行待检测路段下一个设定时间T发生追尾事故判别函数值的检测，并进行车辆调控，直至结束检测。