一种山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法技术

本发明专利技术公开的一种山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法，实现过程为：(1)搜集整理材料并进行预处理；(2)使用Matlab计算研究路段危险指数；(3)根据公路设计速度划分平纵组合；(4)确定各平纵组合危险指数；(5)使用Matlab填补平纵组合评价表格；(6)对危险指数进行分级；(7)对平纵组合安全水平进行评价；本发明专利技术引入危险指数的概念，从事故的严重程度角度研究山区高速公路平纵组合安全水平，得到更加精确的评价结论，从而提供给设计人员更具体的技术参考。

【技术实现步骤摘要】
一种山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法
本专利技术涉及交通运输业中高速公路的评价方法，尤其涉及一种山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法。
技术介绍
目前，我国高速公路建设随着国民经济的发展力度逐渐加大，通车里程逐年增加，对我国交通运输战略布局起到至关重要的作用。近年来，国内中部、东部经济较为发达的区域高速公路分布密集，而西部、西南部等经济欠发达的区域高速公路的通车里程还是较少。但由于我国东、西部地区自然条件尤其是地形、地质条件的差异性，高速公路的建设难度也逐渐增大，对山区高速公路路线设计的要求更加严格。特别是在地形条件复杂的山区高速公路平纵组合路段，对其进行交通安全性评价也变十分必要。因此，提出适合于山区高速公路平纵组合的安全水平评价方法，为山区高速公路安全水平评价提供技术参考，对我国西部、西南部山区高速公路建设的健康、快速以及持续发展提供技术保障。虽然国内外的专家学者对山区高速公路平纵组合路段进行了大量的研究工作，然而都是从事故率、驾驶员视距、汽车动力性能、驾驶员心里生理情况等方面与路线线形指标建立关系，并拟合曲线得到相应的公式及参数，最后根据参数范围的划分，对线形组合及你想那个安全性评价。但是，上述方法只考虑平纵组合路段内是否会发生交通事故，但均未考虑交通事故的严重程度，这会导致轻微交通事故与严重交通事故的安全水平评价结果一致，故无法对山区平纵组合安全水平进行具体精确的评价。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术目的在于提出一种山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法，充分考虑交通事故的死伤类型、事故车辆类型、事故驾驶员驾龄及性别、交通环境及事故影响范围等因素，确定公路中各平纵组合的危险指数作为评价指标，最后对危险指数进行分级，得到更加具体精确的评价结论。为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案是：一种山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法，包括如下步骤：(1)获取山区高速公路的事故资料及公路路线线形信息并进行预处理，包括交警记录信息、公路平面信息和公路纵断面信息；(2)确定危险指数函数形式，使用Matlab绘制研究路段危险指数的曲线图，并提取公路桩号与危险指数对应的Excel表格；(3)根据公路设计速度划分平纵组合；(4)求取属于同一平纵组合的危险指数平均值，并以平均值作为该平纵组合的危险指数；(5)使用Matlab对平纵组合表格进行三维内插，补全该路段中缺失平纵组合信息的危险指数；(6)将步骤(5)中所有危险指数从小到大排列，分四段将山区高速公路的平纵组合路段分为严重危险、一般危险、潜在危险和安全四个等级，并从危险指数的角度对山区高速公路平纵组合安全水平进行评价。进一步，步骤(2)具体步骤如下：首先、根据事故信息构建单起事故的危险指数曲线模型，具体形式表示如下：其中，f(x)—单个事故的危险指数；x—公路里程桩号；I—交通事故影响系数；σ—事故特征参数；H0—事故影响范围起终点对应正态函数的取值；然后，对某一路段中所有事故的危险指数曲线进行叠加，得出如下模型：最后在Matlab中做出研究路段形如上式的曲线图，并提取公路桩号与危险指数对应的Excel表格。进一步，所述步骤(6)选取第85百分位、第70百分位和第50百分位三个数值，将山区高速公路的平纵组合路段分为严重危险、一般危险、潜在危险和安全四个等级。进一步，步骤(1)获取山区高速公路的事故资料，将山区高速公路按10米桩划分，按照轻微事故、一般事故和严重事故对研究路段的事故进行归类，并统计出每一起交通事故的具体桩号。本专利技术的山区高速公路平纵组合安全水平评价方法，实现过程为：(1)搜集整理材料并进行预处理；(2)使用Matlab计算研究路段危险指数；(3)根据公路设计速度划分平纵组合；(4)确定各平纵组合危险指数；(5)使用Matlab填补平纵组合评价表格；(6)对危险指数进行分级；(7)对平纵组合安全水平进行评价；本专利技术引入危险指数的概念，从事故的严重程度角度研究山区高速公路平纵组合安全水平，得到更加精确的评价结论，从而提供给设计人员更具体的技术参考。而且，设计人员可以根据平纵组合安全水平的评价结果对设计好的平纵组合进行修正，对于已经建好的公路，评价的结果可以作为公路安全设施改善或重建的依据，以减少由于平纵组合不合理带来的安全隐患及其他问题。附图说明图1为本专利技术的一种山区高速公路平纵组合安全水平评价方法的流程图。图2为本专利技术的一种山区高速公路平纵组合安全水平评价方法的最终结果。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晰、完整的描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，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其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术的山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法，具体步骤是：步骤一，获取山区高速公路的事故资料及公路路线线形信息并进行预处理，主要包括交警记录信息、公路平面信息和公路纵断面信息；步骤二，首先根据事故信息构建单起事故的危险指数曲线模型，具体形式表示如下：其中，f(x)—单个事故的危险指数；x—公路里程桩号；I—交通事故影响系数；σ—事故特征参数；H0—事故影响范围起终点对应正态函数的取值。然后对某一路段中所有事故的危险指数曲线进行叠加，得出如下模型：最后在Matlab中做出研究路段形如上式的曲线图，并提取公路桩号与危险指数对应的Excel表格。步骤三，根据公路设计速度划分平纵组合。步骤四，求取属于同一平纵组合的危险指数平均值，并以平均值作为该平纵组合的危险指数。步骤五，使用Matlab对平纵组合表格进行三维内插，补全该路段中缺失平纵组合信息的危险指数。步骤六，将步骤五中所有危险指数从小到大排列，选取第85百分位、第70百分位和第50百分位三个数值，将山区高速公路的平纵组合路段分为严重危险、一般危险、潜在危险和安全四个等级，并从危险指数的角度对山区高速公路平纵组合安全水平进行评价。下面结合附图，以我国西南某山区高速公路为例对本专利技术的具体实施方式详细说明。本专利技术基于危险指数的高速公路平纵组合安全水平评价方法的具体步骤是：一、数据获取及预处理1、根据交安部门公布的西南某山区高速公路交通事故统计资料，确定研究路段并将研究路段按10米桩划分。按照轻微事故、一般事故和严重事故对研究路段的事故进行归类，并统计出每一起交通事故的具体桩号。2、向有关部门了解该高速公路多数驾驶员驾龄及性别等信息。3、联系有关设计单位，获取研究路段的平、纵指标信息，然后将平、纵指标信息对应到划分完成的每一小段上并制成Excel表格，计为表格一。二、研究路段危险指数计算方法1、确定危险指数曲线模型中的各参数。首先根据事故等级、驾驶员信息和交通量信息确定I，然后根据事故影响范围确定σ，最后根据事故发生桩号确定μ。2、将μ、I、σ分三列输入到Excel表格，计为表格二。3、将表格二导入到Matlab中进行建模计算，并输出桩号与危险指数对应的Excel表格，计为表格三。三、公路平纵组合划分方法1、确定研究路段的设计速度，并查找相应规范确定该设计速度下的最小圆曲线半径一般值、极限值和不设超高的最小圆曲线半径。2、确定路线纵坡的评价范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法，其特征在于包括如下步骤：(1)获取山区高速公路的事故资料及公路路线线形信息并进行预处理，包括交警记录信息、公路平面信息和公路纵断面信息；(2)确定危险指数函数形式，使用Matlab绘制研究路段危险指数的曲线图，并提取公路桩号与危险指数对应的Excel表格；(3)根据公路设计速度划分平纵组合；(4)求取属于同一平纵组合的危险指数平均值，并以平均值作为该平纵组合的危险指数；(5)使用Matlab对平纵组合表格进行三维内插，补全该路段中缺失平纵组合信息的危险指数；(6)将步骤(5)中所有危险指数从小到大排列，分四段将山区高速公路的平纵组合路段分为严重危险、一般危险、潜在危险和安全四个等级，并从危险指数的角度对山区高速公路平纵组合安全水平进行评价。

【技术特征摘要】
1.一种山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法，其特征在于包括如下步骤：(1)获取山区高速公路的事故资料及公路路线线形信息并进行预处理，包括交警记录信息、公路平面信息和公路纵断面信息；(2)确定危险指数函数形式，使用Matlab绘制研究路段危险指数的曲线图，并提取公路桩号与危险指数对应的Excel表格；(3)根据公路设计速度划分平纵组合；(4)求取属于同一平纵组合的危险指数平均值，并以平均值作为该平纵组合的危险指数；(5)使用Matlab对平纵组合表格进行三维内插，补全该路段中缺失平纵组合信息的危险指数；(6)将步骤(5)中所有危险指数从小到大排列，分四段将山区高速公路的平纵组合路段分为严重危险、一般危险、潜在危险和安全四个等级，并从危险指数的角度对山区高速公路平纵组合安全水平进行评价。2.根据权利要求1所述的一种山区高速公路平纵组合安全水平的评价方法，其特征在于：步骤(2)具体步骤如下：首先、根据事故...

【专利技术属性】
技术研发人员：张驰，秦际涵，王博，张宏，张敏，韩方元，冯逸伟，亓鑫，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61