一种基于车辆行驶轨迹的交通冲突检测方法技术

一种基于车辆行驶轨迹的交通冲突检测方法，包含以下步骤：第一步，对交通冲突进行分类；基于现有的交通冲突分类的相似性，对原有分类进行了相似度的合并，使其分类简便合理。第二步，通过对所研究道路交叉口的交通冲突调查进行采集数据，包含有冲突距离、冲突时间、冲突速度数据，整理数据做实质性研究分析。第三步，利用SPSS统计分析软件，对现有的交通冲突分类进行初始聚类，经过整理最终将道路四路平面交叉口的冲突进行划分为三类：进口道冲突、交叉口内冲突、出口道冲突；再利用SPSS软件对独立的三类冲突的数据，包含有冲突时间、冲突速度、冲突距离，两两做相关性分析。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车辆行驶轨迹的交通冲突检测方法
本专利技术涉及智能交通
，更具体地说，特别涉及一种基于车辆行驶轨迹的交通冲突检测方法。
技术介绍
随着城镇化的建设，城镇中机动交通出行的需求增多，道路中行驶的机动车交通在各个交叉口中，在处于信号控制与非信号控制之下的交通秩序，部分机动车因驾驶原因、交通违法等情况多导致的交通车辆相撞、追尾事故发生。同时，道路交叉口作为道路的重要组成部分，与其他道路地点相比更容易受到车流、人流、交通环境的影响，交叉口是道路交通网的重要枢纽点，也是交通事故的多发点，交叉口的安全状况对整个道路交通的安全运行有着十分重要的影响。据统计，在道路发生的交通事故中，在交叉口发生的交通事故占有很大的比例。美国交叉口及其附近的交通事故约占总交通事故的40.1％；日本发生在交叉口的交通事故占总交通事故的33.3％；英国大约占有33％；法国约占24％；中国城市交通交叉口发生事故大约占总的交通事故的30％。长期以来国内外在交通安全评价领域大多是采用事故统计的方法，目前尚未建立满足微观层次分析需要的事故统计资料，采用事故数据统计的方法分析道路的交通安全性能存在一定的局限性。因此，如何克服数据采集时间过长，同时采集到的数据又能和事故数据存在一定的相关性和可替换性，达到很好的表征道路交通的真实安全水平，一直是交通工程
研究的热点，交通冲突技术(trafficconflicttechnique，TCT)就是在这样的背景下发展起来。但是由于事故的发生特性以及事故统计方法与管理上的部分缺陷，影响了交通安全的可信度水平。于是交通冲突技术作为一种可行且适用的方法作为非事故统计的评价方法被广泛应用于研究。美国自20世纪50年代开始，率先开展了交通冲突技术的应用研究。加拿大的CharlesV.Zegeer等在1976年应用交通冲突技术评价信号交叉口绿灯信号延时系统的有效性；美国W.D.Glouz等对大墩萨斯城地区46个信号交叉口与非信号交叉口的事故与冲突进行调查研究，将事故和冲突分为12种类型，并建立模型；BrianL.Allen等通过对交叉口冲突和碰撞发生过程的分析，对交通冲突技术进行了修改补充，得出交通冲突技术能够可靠地预测和评价交通事故的结论；EzraHauer等在1984年论述了交通冲突技术的有效性，分析了点估计法和极大似然估计法的差别，认为极大似然估计法的效果较好，与实际值较为接近。我国的交通冲突技术始于20世纪80年代后期，目前尚处于起步阶段，目前的研究重点主要集中在交通冲突技术的有效性、调查技术、严重冲突的判别标准和分级标准等方面，系统性较差。1988年湖南大学通过国际学术交流，正式邀请了TCTCT主席C.Hyden博士来华讲学，第一次正式将TCT介绍到我国交通工程界；1994年西南交通大学出版社出版了由张苏翻译的专著《交通冲突技术》，系统阐述了交通冲突技术；1997年，北京工业大学建立了平面交叉口交通冲突概率分布模型及安全评价标准；1998年西南交通大学将城市交通安全进行了分级，分为特别安全、安全、边缘安全和不安全四个等级，分级标准采用时均冲突与混合当量交通量的比值来确定；2000年，西安公路交通大学周伟、罗石贵发表了《路段交通事故多发点的冲突判定方法》一文，在总结现有方法的基础上，通过分析比较，建立了一种基于交通冲突技术的路段交通事故多发点判定方法，并应用于郑州黄河公路大桥的冲突观测数据，验证了该模型的有效性；2001年罗石贵、周伟发表了《路段交通冲突技术研究》，利用交通冲突技术，对路段交通冲突进行了定义和分类，着重研究了严重冲突的判别标准和分级标准，进一步完善和改进了现有交通冲突技术理论，为路段交通安全评价提供了一种新的研究方法；2003年，王海星、肖贵平将交通冲突技术与平面信号控制交叉口的入口交通量相结合，引入了TC/MPCU(交通冲突数量/交叉口进口混合当量交通量)的概念，通过研究交通流量与交通冲突的关系，尝试利用模型，由交通量分析推算出交通冲突数量，然后进行交通流量对安全评价的影响分析。目前国内的大部分研究还集中在验证交通冲突是否可靠、确定哪种冲突类型与事故次数存在着强相关性以及建立冲突与事故的换算模型上，关于交通冲突检测的研究较少，谭铁牛等提出了一种基于三维模型车辆跟踪的交通事故概率预测方法，但是基于摄像头的交通冲突检测目前在国内尚属少见。目前一些专利应用了摄像头对车辆进行扫描从而获取其运动参数，如专利申请号为200810156777，名称为基于线阵CCD的测量高速公路上车辆位置与速度的方法，运用光学拍照手段可同时检测多个车道；专利申请号为200910209481，名称为一种通过多摄像头联动判断目标空间位置的方法和系统，可精确定位出监控目标在监控环境中的三维立体位置，从而实现精确监控。专利申请号为200910119341，名称为基于线阵CCD摄像机的车辆速度测量装置，可高可靠度和高精确度地测量车辆的速度，由线阵CCD摄像机的成像和车速计算出车长，以确定车型，为实现按相应的限速标准分别处罚超速车辆和实时超速处罚提供前提条件。上述技术只是利用道路视频进行车辆速度和位置的检测，并没有涉及到对交叉口的视频进行融合从而检测交通冲突的方法。
技术实现思路
(1)技术问题为了提高道路交通安全性，提高运输能力，减少交通事故的发生，现有技术中也没有对交叉口采用视频技术检测建通冲突的方法，因此亟需客观的对道路的交叉路口的交通安全进行评价，采用合适的综合交通冲突管理方法，提高交叉口的运行性能和安全能力。(2)技术方案针对上述问题，本专利技术的内容是提供一种基于车辆行驶轨迹的交通冲突检测方法。一种基于车辆行驶轨迹的交通冲突检测方法，包含以下步骤：第一步，对交通冲突进行分类。基于现有的交通冲突分类的相似性，对原有分类进行了相似度的合并，使其分类简便合理。第二步，通过对所研究道路交叉口的交通冲突调查进行采集数据，包含有冲突距离、冲突时间、冲突速度数据，整理数据做实质性研究分析。第三步，利用SPSS统计分析软件，以冲突距离，冲突角度作为聚类指标进行聚类分析，然后对现有的交通冲突分类进行初始聚类，经过整理最终将道路四路平面交叉口的冲突进行划分为三类：进口道冲突、交叉口内冲突、出口道冲突。再利用SPSS软件对独立的三类冲突的数据，包含有冲突时间、冲突速度、冲突距离，两两做相关性分析，数据结果显示冲突速度与冲突时间的相关性。现有技术中对交通冲突的分类方法是驾驶员在道路交通行驶时候遇到突发状况或者是别的原因时候所采取的制动方式，以此进行的避险行为，体现了人在冲突研究中的重要性因素，然而人的因素与驾驶员的年龄、性别、性格、身体原因等等状况都有关联。因此该方法的分类不确定性较大，随机因素过多，不能很好地被应用于交通冲突研究中。有鉴于此，在第一步中，对每个进口道三个流向的车辆进行排列组合。表1为道路平面交叉口转向-冲突种类关系表。表1道路平面交叉口转向-冲突种类关系表分别用矩阵R1、R2、R3、R4来表示南进口道与东、西、南、北进口道不同转向的冲突种类关系。其中，R1＝R2T，R1＝R4T，这都对应了四路平面交叉口的对称性。在第二步中，采用录像摄像法为主，人工实际调查为辅的方法有效获取样本，读取冲突数据和冲突时间。选取交通量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车辆行驶轨迹的交通冲突检测方法，其特征在于：包含以下步骤：第一步，对交通冲突进行分类；基于现有的交通冲突分类的相似性，对原有分类进行了相似度的合并，使其分类简便合理；第二步，通过对所研究道路交叉口的交通冲突调查进行采集数据，包含有冲突距离、冲突时间、冲突速度数据，整理数据做实质性研究分析；第三步，利用SPSS统计分析软件，对现有的交通冲突分类进行初始聚类，经过整理最终将道路四路平面交叉口的冲突进行划分为三类：进口道冲突、交叉口内冲突、出口道冲突；再利用SPSS软件对独立的三类冲突的数据，包含有冲突时间、冲突速度、冲突距离，两两做相关性分析。

【技术特征摘要】
1.一种基于车辆行驶轨迹的交通冲突检测方法，其特征在于：包含以下步骤：第一步，对交通冲突进行分类；基于现有的交通冲突分类的相似性，对原有分类进行了相似度的合并，使其分类简便合理；第二步，通过对所研究道路交叉口的交通冲突调查进行采集数据，包含有冲突距离、冲突时间、冲突速度数据，整理数据做实质性研究分析；第三步，利用SPSS统计分析软件，对现有的交通冲突分类进行初始聚类，经过整理最终将道路四路平面交叉口的冲突进行划分为三类：进口道冲突、交叉口内冲突、出口道冲突；再利用SPSS软件对独立的三类冲突的数据，包含有冲突时间、冲突速度、冲突距离，两两做相关性分析。2.根据权利要求1所述的一种基于车辆行驶轨迹的交通冲突检测方法，其特征在于：在第一步中，基于现有的交通冲突分类的相似性...

【专利技术属性】
技术研发人员：王业宝，
申请(专利权)人：王业宝，
类型：发明
国别省市：海南,46