一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法技术

一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法，本发明专利技术涉及基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法。本发明专利技术为了解决现有事故多发路段鉴别方法中存在的事故多发路段遗漏和事故多发路段扩大的问题。本发明专利技术包括：步骤一：进行事故数据预处理；步骤二：将步骤一预处理后的事故数据标记于道路上；步骤三：确定滑动窗口的滑动步长s和窗口长度l；步骤四：将步骤三中确定窗口长度的滑动窗口按照确定的滑动步长，沿着步骤二标记事故数据后的道路滑动，直到滑动窗口抵达待鉴别道路的终点为止；步骤五：事故多发路段鉴别结果输出。本发明专利技术用于事故多发路段检测领域。

Automatic identification method of accident prone section based on sliding window method

The invention relates to an automatic identification method of an accident multiple road section based on sliding window method, which relates to an automatic identification method of an accident multiple road section based on sliding window method. The invention aims to solve the problems of accidents, multiple road sections missing and accidents in multiple road sections identification methods in the existing accident multiple road sections. The invention includes the following steps: accident data preprocessing; step two: step one after pretreatment of the accident data marker on the road; step three: determine the sliding step S and window length L sliding window; step four: Step 3, determine the sliding window window length in accordance sliding step to determine the two steps along the road marking accident data slide, until the sliding window to identify the road until the end point arrived; step five: traffic accident identification results output. The invention is used in the field of accident multiple road detection.

【技术实现步骤摘要】
一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法
本专利技术涉及基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法。
技术介绍
随着我国大力推行基础建设，我国在道路建设方面取得了辉煌的成就，但伴随这这些辉煌成就到来的还有交通事故的逐渐增多，为了能够较好的减少交通事故的发生，需要对公路事故多发路段进行鉴别研究。在对事故多发路段进行鉴别研究过程中，事故都发路段鉴别的精度将决定着后续研究的工作效率和经济投入。若事故多发路段鉴别不精确，不仅会造成投入的大量人力物力的浪费，还不能很好的解决问题，甚至会引发更多的交通事故，对人们的生命财产安全造成严重的威胁。在对事故多发路段进行鉴别研究的过程中，国内外学者和研究人员以及相关单位作出了大量的探索，并且提出了较多的研究方法。其中较简单较基本的主要有事故次数法、事故率法、预测事故，累计频率法、质量控制法、事故严重程度等，近些年一些较复杂的方法也相继出现，如基于遗传算法的事故多发路段鉴别研究等，这些方法基本都是基于固定单元划分或按照道路线形对道路进行路段划分的。固定单元划分是人为的将待鉴别道路按照一定的长度划分为固定的单元，然后根据固定单元内一定时期内事故数的多少来进行事故多发路段鉴别，基于固定单元划分的方法运用于事故多发路段鉴别会存在两类弊端：一、事故多发路段的遗漏。在两个固定单元之间，可能存在事故数较多的情况，但是由于两个固定单元将其分摊，每个固定单元里面的事故数则会较少。因此，原本是事故多发路段的地方则被鉴别为非事故多发路段，就造成了事故多发路段的遗漏。二、事故多发路段的扩大。在在基于固定单元对事故多发路段进行划分时，若固定单元的单元长度取得过长，则会出现事故数全部集中于固定单元中的某一部分，而其他部分则事故数几乎没有，事故多那部分为事故多发路段，没事故或事故少那部分则不是事故多发路段，但是按照事故鉴别条件，该固定单元为事故多发路段，这就造成了事故多发路段的扩大，以至于在以后的事故多发段治理的过程中浪费不必要的人力、物力和财力。同样，按照道路线形进行划分的道路路段，在各路段接口处也会出现事故多发路段鉴别遗漏的情况，其事故多发路段遗漏的远离与固定单元划分时事故多发路段的遗漏相同，只是在事故多发路段鉴别中遗漏的事故多发路段的数量随着道路线形条件而变化，在道路线形条件较好的地方，道路路段划分的较长，遗漏的事故多发路段较少，在道路路段划分较短的地方，遗漏的事故多发路段较多。按照道路线形进行的事故多发路段鉴别存在的另一个问题是事故多发路段扩大，在道路线形条件越好的地方，事故多发路段扩大的情况也也严重，因为道路线形条件越好，道路路段划分的越长，当事故越集中，扩大的路段越多。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有事故多发路段鉴别方法中存在的事故多发路段遗漏和事故多发路段扩大的问题，而提出一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法。一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法包括以下步骤：步骤一：进行事故数据预处理；步骤二：将步骤一预处理后的事故数据标记于道路上；步骤三：确定滑动窗口的滑动步长s和窗口长度l；步骤四：将步骤三中确定窗口长度的滑动窗口按照确定的滑动步长，沿着步骤二标记事故数据后的道路滑动，直到滑动窗口抵达待鉴别道路的终点为止；步骤五：事故多发路段鉴别结果输出。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过将待评价道路上的历史事故数据按照桩号标记于道路，然后根据确定的窗口长度和滑动步长沿着道路桩号进行滑动，若窗口内出现超过事故多发路段判别数的事故起数时，则可以判别该窗口所在的路段为事故多发路段，并将该路段的桩号输出进行后续事故多发路段治理。本算法中若滑动步长足够小，则可以完全覆盖道路上的每个位置，将不会存在事故多发路段遗漏的情况；若窗体长度取到合适的长度(理论上越小越好)则窗口恰好只覆盖事故多发路段，而不会造成事故多发路段的扩大。因此本专利技术中基于滑动窗法的事故多发路段鉴别算法在进行事故多发路段鉴别时可以有效避免事故多发路段的遗漏和扩大，对事故多发路段进行精准的鉴别。同时，若将本专利技术编成程序，制作成相应的软件将可以通过软件自动的进行事故多发路段鉴别。鉴于现有方法存在以上问题，本专利技术既能有效解决现有方法存在的问题，又能使事故多发路段鉴别之间在计算机上完成，大大提高鉴别的准确度和效率。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为道路事故数据位置标记示意图；图3为本专利技术中滑动窗滑动示意图；图4为本专利技术对事故多发路段鉴别示意图。具体实施方式具体实施方式一：如图1所示，一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法包括以下步骤：步骤一：进行事故数据预处理；步骤二：将步骤一预处理后的事故数据标记于道路上；步骤三：确定滑动窗口的滑动步长s和窗口长度l；步骤四：将步骤三中确定窗口长度的滑动窗口按照确定的滑动步长，沿着步骤二标记事故数据后的道路滑动，直到滑动窗口抵达待鉴别道路的终点为止；步骤五：事故多发路段鉴别结果输出。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述步骤一中进行事故数据预处理的具体过程为：对事故数据进行检查矫正，删去不可用的数据；所述不可用的数据为数据不全或对事故点的桩号记录错误。事故数据是道路事故多发路段鉴别时的基础支撑资料，也是事故多发路段鉴别的依据。在本专利技术中将所收集到的道路上的历史事故数据，事故数据一般来源于公安交通管理部门、公路路产部门和医院等部门所记录的事故数据。这些数据在记录时一般都或多或少都会存在数据不全的情况，或一些桩号异常等情况，因此需要在运用这些数据之前对数据进行检查矫正，删去那些不可用的数据。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述步骤二中将步骤一预处理后的事故数据标记于道路上的具体过程为：将步骤一预处理后的事故数据按照记录的桩号对应标记于道路，形成带有事故数据的带状路线图。道路事故数据位置标记示意图如图2所示。由于本专利技术的实施时基于道路事故数据进行的，加之道路事故多发路段只有在事故对应标记于道路桩号时才能进行鉴别。因此在数据进行预处理之后，将其按照记录的桩号对应标记于道路，形成一个带有事故数据的带状路线图。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述步骤三中确定滑动窗口的滑动步长s和窗口长度l的具体过程为：滑动窗口的长度和滑动步长决定着事故多发路段的鉴别精度，即不同的滑动窗口长度和滑动步长都会影像事故多发路段的鉴别精度。本专利技术中窗口的长度可以根据道路的特性自行确定(如取100m或500m或1km或其他)，在道路各方面条件较好的道路上可以取得稍微长一些，在道路条件较差的道路上则应将滑动窗口长度取得较短一些。当道路上的事故次数服从泊松分布时，滑动窗口的长度根据以下公式确定：其中N为事故次数；λ为平均每公里的事故次数；a为显著性水平，取5％；P(N≥Nmin)为事故次数大于事故多发点鉴别事故数的概率；当道路上事故次数服从负二项分布时，滑动窗口的长度按下式计算确定：其中λ为平均每公里的事故次数；k为负二项分布的参数，即过度离散参数，k＞0；Γ(·)为伽玛函数；滑动窗口的滑动步长为滑动窗体长度的1/10或1/5。确定完窗口长度之后，可根据实际情况确定滑动窗口的滑动步长，滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法，其特征在于：所述基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法包括以下步骤：步骤一：进行事故数据预处理；步骤二：将步骤一预处理后的事故数据标记于道路上；步骤三：确定滑动窗口的滑动步长s和窗口长度l；步骤四：将步骤三中确定窗口长度的滑动窗口按照确定的滑动步长，沿着步骤二标记事故数据后的道路滑动，直到滑动窗口抵达待鉴别道路的终点为止；步骤五：事故多发路段鉴别结果输出。

【技术特征摘要】
1.一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法，其特征在于：所述基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法包括以下步骤：步骤一：进行事故数据预处理；步骤二：将步骤一预处理后的事故数据标记于道路上；步骤三：确定滑动窗口的滑动步长s和窗口长度l；步骤四：将步骤三中确定窗口长度的滑动窗口按照确定的滑动步长，沿着步骤二标记事故数据后的道路滑动，直到滑动窗口抵达待鉴别道路的终点为止；步骤五：事故多发路段鉴别结果输出。2.根据权利要求1所述的一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法，其特征在于：所述步骤一中进行事故数据预处理的具体过程为：对事故数据进行检查矫正，删去不可用的数据；所述不可用的数据为数据不全或对事故点的桩号记录错误。3.根据权利要求2所述的一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法，其特征在于：所述步骤二中将步骤一预处理后的事故数据标记于道路上的具体过程为：将步骤一预处理后的事故数据按照记录的桩号对应标记于道路，形成带有事故数据的带状路线图。4.根据权利要求3所述的一种基于滑动窗法的事故多发路段自动鉴别方法，其特征在于：所述步骤三中确定滑动窗口的滑动步长s和窗口长度l的具体过程为：当道路上的事故次数服从泊松分布时，滑动窗口的长度根据以下公式确定：其中N为事故次数；λ为平均每公里的事故次数；a为显著性水平，取5％；P(N≥Nmin)为事故次数大于事故多发点鉴别事故数的概率；当道路上事故次数服从负二项分布时，滑动窗口的长度按下式计算确定：

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥海，张道玉，梁心雨，蒋艳辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23