高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法技术

本发明专利技术属于道路交通安全技术领域，公开高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法，包括：采集每名驾驶人通过隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点的实时速度作为该驾驶人的主观预期车速；获取多名驾驶人在各个路段的50分位车速；计算得到各路段的最高安全车速、最低安全车速；根据各路段的最高安全车速、最低安全车速，得到客观安全车速；根据每个驾驶人通过各路段对应速度采样点处的主观预期车速、客观安全车速，得到每个驾驶人在各路段对应速度采样点处的安全车速差，作为对应驾驶人的行为风险量化指标，对应速度采样点处的安全车速差越大，表示驾驶人在对应路段速度采样点处的行为风险越高。

【技术实现步骤摘要】
高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法
本专利技术属于道路交通安全
，尤其涉及一种高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法。
技术介绍
随着隧道建设占高速公路基础建设的比重越来越大，与之相伴的交通安全问题也日益突出。事故数据表明，隧道进、出口段交通事故分布最多，总数占比近70％，且追尾事故占比近55％，事故严重程度明显高于开放道路段。而影响交通安全的诸多因素中，驾驶人因素占事故总数的93％左右。由于隧道几何空间结构特殊、内外光照环境差异明显，驾驶人于隧道行车需经历多次视觉明、暗适应过程，该过程不仅会影响生理和心理行为，进一步导致驾驶行为改变，甚至出现车辆失控现象。在人-车-路-环境协同反馈系统中，道路安全评价的实质内容为驾驶人行为风险评价，行为风险值减小，事故可能性显著下降，道路安全性则明显改善。选取驾驶行为指标，提出驾驶人行为风险量化方法，以此衡量和判断隧道驾驶过程中的行为风险变化关键位置点，以达到改善隧道安全设施，指导道路安全设计的目的。现有关于隧道安全的研究侧重于以经验统计为主的道路静态要素分析，忽略了驾驶行为的动态变化特性，鲜少关注驾驶人主观认知的影响，即使考虑到驾驶人风险感知特性的影响，但并未进行实车实验，选用合适的行为指标深入分析。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法，该方法能够实时预测驾驶人行为风险，从而在实际隧道安全设施布置过程中，可考虑其行为风险值突变点相应布置合理的安全保障措施，同时，对于驾驶行为警告系统的优化也有一定的应用价值。本专利技术是以驾驶人为核心，从微观的角度，分析隧道环境对交通安全的影响。速度作为驾驶行为特性的核心表征，能够较好地反映驾驶预期与道路环境供给情况，是衡量驾驶风险程度的重要指标之一。因此，本专利技术通过对实车实验所采集的速度数据进行分析，提出基于安全车速差的驾驶人行为风险量化方法，该方法可对驾驶人行驶通过特长隧道路段和普通高速路段的行为风险进行分析。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现。一种高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法，所述方法包括如下步骤：步骤1，假设有多名驾驶人进行实验，采集每名驾驶人通过隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点的实时速度，并将每个速度采样点对应的所述实时速度作为该驾驶人每个速度采样点对应的主观预期车速；步骤2，获取所述多名驾驶人在所述隧道入口段的50分位车速、所述隧道行车段的50分位车速、所述隧道出口段的50分位车速以及普通高速路段的50分位车速；步骤3，获取所述隧道行车段的最高安全车速、所述隧道行车段的50分位车速，从而计算得到所述隧道入口段的最高安全车速、所述隧道出口段的最高安全车速；步骤4，获取所述普通高速路段的最低安全车速，根据所述普通高速路段的最低安全车速、所述普通高速路段的50分位车速，计算得到所述隧道入口段的最低安全车速、所述隧道行车段的最低安全车速、所述隧道出口段的最低安全车速；步骤5，根据所述隧道入口段的最高安全车速、所述隧道入口段的最低安全车速，得到所述隧道入口段的客观安全车速；根据所述隧道行车段的最高安全车速、所述隧道行车段的最低安全车速，得到所述隧道行车段的客观安全车速；根据所述隧道出口段的最高安全车速、所述隧道出口段的最低安全车速，得到所述隧道出口段的客观安全车速；根据所述普通高速路段的最高安全车速、所述普通高速路段的最低安全车速，得到所述普通高速路段的客观安全车速；步骤6，根据每个驾驶人通过隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的主观预期车速，所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段的客观安全车速，得到每个驾驶人在所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的安全车速差，并将所述安全车速差作为对应驾驶人在所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的行为风险量化指标；且所述安全车速差越大，表示驾驶人在对应时对应速度采样点位置处的行为风险越高。本专利技术技术方案优点在于考虑了驾驶人的主观预期车速，并结合客观环境安全车速，构造了实时评价驾驶人行为风险的量化方法，该方法更加准确、全面，并易于在实际路段安全评价中操作。运用该方法后，可实施评估驾驶人在隧道和普通高速行车过程中的客观风险，对于驾驶人风险行为警告系统优化，减少道路交通事故具有重要价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法，如图1所示，所述方法包括如下步骤：步骤1，假设有多名驾驶人进行实验，采集每名驾驶人通过隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点的实时速度，并将每个速度采样点对应的实时速度作为该驾驶人每个速度采样点对应的主观预期车速。具体的，分别在隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段设置多个速度采样点，对每个驾驶人通过对应速度采样点位置处的实时速度进行记录。本专利技术实施例所说的隧道是指长度至少为1000米以上的特长隧道。参考《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004)(JTGD70/2-2014)及《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)，划分特长隧道路段为入口段、行车段和出口段。其中，隧道入口段由入隧道口前300米和入隧道口后300米的路段组成，所述隧道出口段由出隧道口前300米和出隧道口后300米的路段组成，所述隧道行车段是指进入隧道口后300米与出隧道口前300米之间的路段。主观预期车速是驾驶人通过感知当前行车环境确定的行驶车速，即驾驶人在心理上自认为安全的车速状态，而非道路交通环境允许的安全速度。当行车环境发生变化时，驾驶人将重新调整预期车速，并根据新的预期车速调整当前的实际车速，如此循环。步骤2，获取所述多名驾驶人在所述隧道入口段的50分位车速、所述隧道行车段的50分位车速、所述隧道出口段的50分位车速以及普通高速路段的50分位车速。步骤2中，所述多名驾驶人在所述隧道入口段的50分位车速、所述隧道行车段的50分位车速、所述隧道出口段的50分位车速以及普通高速路段的50分位车速，具体为：将多名驾驶人在某一路段的实时速度按照从大到小或者从小到大的顺序进行排列，取中间的实时速度作为多名驾驶人在该路段的50分位车速。具体的，本专利技术基于实车实验的采集数据，预期车速即为实测的驾驶人车速。而客观安全车速的确定，当车速接近或稍大于平均车速时，事故率最低；车辆运行车速与平均速度的差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，假设有多名驾驶人进行实验，采集每名驾驶人通过隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点的实时速度，并将每个速度采样点对应的实时速度作为该驾驶人在对应速度采样点位置处的主观预期车速；步骤2，获取所述多名驾驶人在所述隧道入口段的50分位车速、所述隧道行车段的50分位车速、所述隧道出口段的50分位车速以及普通高速路段的50分位车速；步骤3，获取所述隧道行车段的最高安全车速、所述隧道行车段的50分位车速，从而计算得到所述隧道入口段的最高安全车速、所述隧道出口段的最高安全车速；步骤4，获取所述普通高速路段的最低安全车速，根据所述普通高速路段的最低安全车速、所述普通高速路段的50分位车速，计算得到所述隧道入口段的最低安全车速、所述隧道行车段的最低安全车速、所述隧道出口段的最低安全车速；步骤5，根据所述隧道入口段的最高安全车速、所述隧道入口段的最低安全车速，得到所述隧道入口段的客观安全车速；根据所述隧道行车段的最高安全车速、所述隧道行车段的最低安全车速，得到所述隧道行车段的客观安全车速；根据所述隧道出口段的最高安全车速、所述隧道出口段的最低安全车速，得到所述隧道出口段的客观安全车速；根据所述普通高速路段的最高安全车速、所述普通高速路段的最低安全车速，得到所述普通高速路段的客观安全车速；步骤6，根据每个驾驶人通过隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的主观预期车速，所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段的客观安全车速，得到每个驾驶人在所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的安全车速差，并将所述安全车速差作为对应驾驶人在所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的行为风险量化指标；且所述安全车速差越大，表示驾驶人在对应速度采样点位置处的行为风险越高。...

【技术特征摘要】
1.一种高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，假设有多名驾驶人进行实验，采集每名驾驶人通过隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点的实时速度，并将每个速度采样点对应的实时速度作为该驾驶人在对应速度采样点位置处的主观预期车速；步骤2，获取所述多名驾驶人在所述隧道入口段的50分位车速、所述隧道行车段的50分位车速、所述隧道出口段的50分位车速以及普通高速路段的50分位车速；步骤3，获取所述隧道行车段的最高安全车速、所述隧道行车段的50分位车速，从而计算得到所述隧道入口段的最高安全车速、所述隧道出口段的最高安全车速；步骤4，获取所述普通高速路段的最低安全车速，根据所述普通高速路段的最低安全车速、所述普通高速路段的50分位车速，计算得到所述隧道入口段的最低安全车速、所述隧道行车段的最低安全车速、所述隧道出口段的最低安全车速；步骤5，根据所述隧道入口段的最高安全车速、所述隧道入口段的最低安全车速，得到所述隧道入口段的客观安全车速；根据所述隧道行车段的最高安全车速、所述隧道行车段的最低安全车速，得到所述隧道行车段的客观安全车速；根据所述隧道出口段的最高安全车速、所述隧道出口段的最低安全车速，得到所述隧道出口段的客观安全车速；根据所述普通高速路段的最高安全车速、所述普通高速路段的最低安全车速，得到所述普通高速路段的客观安全车速；步骤6，根据每个驾驶人通过隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的主观预期车速，所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段的客观安全车速，得到每个驾驶人在所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的安全车速差，并将所述安全车速差作为对应驾驶人在所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的行为风险量化指标；且所述安全车速差越大，表示驾驶人在对应速度采样点位置处的行为风险越高。2.根据权利要求1所述的一种高速公路隧道环境下驾驶人的行为风险量化方法，其特征在于，在所述步骤6得到每个驾驶人在所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的安全车速差之后，所述方法还包括：对所述安全车速差进行极差标准化转换，具体包括：记所有驾驶人在所述隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点位置处的安全车速差矩阵X为：其中，n表示驾驶人的个数，m表示每个驾驶人在隧道入口段、隧道行车段、隧道出口段、普通高速路段时对应速度采样点的个数，xij表示第i个驾驶人在第j个速度采样点处的安全车速差；所有驾驶人在所述隧道入口段、隧道行车段、隧道...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴玲，胡月琦，刘浩学，朱彤，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61