[发明专利]基于交通数据和天气数据的减少交通事故的车辆调控方法

摘要

本发明公开了一种基于交通数据和天气数据的减少交通事故的车辆调控方法，包括以下步骤：步骤10）获取事故路段在事故发生前的交通信息；步骤20）获取事故路段在事故发生前的天气信息；步骤30）采集事故路段在正常状态下的交通数据和天气数据；步骤40）建立交通流数据总样本；步骤50）建立标定后的交通事故概率关系式；步骤60）检测路段发生交通事故概率,并调控车辆；步骤70）重复步骤60），进行下一个设定时间T路段发生交通事故概率的检测，直至结束检测。该车辆调控方法利用交通流检测设备获取实时交通数据，以及环境气象站获取的天气数据，实时检测快速道路发生交通事故概率，对车辆进行调控，减少交通事故。

主权项

1.一种基于交通数据和天气数据的减少交通事故的车辆调控方法，其特征在于，该车辆调控方法包括以下步骤： 步骤10）获取事故路段在事故发生前的交通信息：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，并且在快速道路上安装m个环境气象站；根据交通事故的发生时间和发生路段，采集交通事故发生路段上游和下游两个交通流检测设备获取的交通数据，交通数据包括交通事故发生前设定时间T内，上游交通占有率平均值x₁、下游车辆平均速度x₂、上下游车辆速度差绝对值的平均值x₃和下游车辆速度标准差x₄；q和m均为大于1的整数； 步骤20）获取事故路段在事故发生前的天气信息：通过距离交通事故发生地点最近的环境气象站，采集交通事故发生时的天气数据，天气数据是交通事故发生前设定时间T内的天气状况x₅，当天气状况为晴天时，x₅=0，当天气状况不为晴天时，x₅=1； 步骤30）采集事故路段在正常状态下的交通数据和天气数据：对于每起交通事故，采用病例对照研究法，按1：a比例选取交通事故发生路段在正常状态下交通数据和天气数据，所述的正常状态是指路段没有发生交通事故时的状态，所述的1:a是指对应于每个交通事故的交通数据和天气数据，选取该交通事故发生路段在正常状态下的a个交通数据和a个天气数据；交通数据包括正常状态下设定时间T内，上游交通占有率平均值x₁、下游车辆平均速度x₂、上下游车辆速度差绝对值的平均值x₃和下游车辆速度标准差x₄；天气数据是正常状态下设定时间T内的天气状况x₅；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，以及距离该路段最近的环境气象站采集的天气数据组合后，建立一个交通流数据样本；在每个路段中，所有在发生交通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；将该快速道路所有路段中的事故组数据样本和正常组数据样本组合后，形成包含n个交通流数据样本的交通流数据总样本； 步骤50）建立标定后的交通事故概率关系式： 首先利用逻辑回归模型，建立如式（1）所示的交通事故概率关系式： 其中，i＝1、2、…、n；P(y_i＝1|x_i)表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本发生交通事故的概率，y_i表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本发生交通事故的状况，y_i的值为1或0，y_i=1表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本发生交通事故，y_i=0表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本没有发生交通事故,P(y_i＝0|x_i)表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本没有发生交通事故的概率，P(y_i＝0|x_i)=1-P(y_i＝1|x_i)；x_1i表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本上游交通占有率平均值，x_2i表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本下游车辆平均速度；x_3i表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本上下游车辆速度差绝对值的平均值；x_4i表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本下游车辆速度标准差；x_5i表示交通流数据总样本中第i个交通流数据样本天气状况；β₀为常数，β₁为x_1i的系数，β₂为x_2i的系数，β₃为x_3i的系数，β₄为x_4i的系数，β₅为x_5i的系数； 然后通过测算式（2）的最大值，确定β₀、β₁、β₂、β₃、β₄和β₅值； 式(2) 其中，lnL(x_i)表示似然函数的自然对数值； 接着将β₀、β₁、β₂、β₃、β₄和β₅，带入式（1）中，得到标定后的交通事 故概率关系式； 步骤60）检测路段发生交通事故概率,并调控车辆：设定该快速道路发生交通事故概率的阈值P₀，利用步骤10）设置的交通流检测设备和环境气象站，实时采集设定时间T内的交通数据和天气数据x₅，交通数据包括上游交通占有率平均值x₁、下游车辆平均速度x₂、上下游车辆速度差绝对值的平均值x₃和下游车辆速度标准差x₄，并带入步骤50）得到的标定后的交通事故概率关系式中，测算该设定时间T内第j个路段的交通事故概率P(y_j＝1|x_j)，如果P(y_j＝1|x_j)>P₀时，则表明第j个路段当前有发生交通事故的风险，在该路段前方通过可变信息板对驾驶员进行预警提示，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；当P(x_i)≤P₀时，则表明第j个路段当前为安全状态，无需发出警报提示；j=1、2、…、（q-1）； 步骤70）重复步骤60），进行下一个设定时间T路段发生交通事故概率的检测，直至结束检测。