一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，涉及隧道事故率预测技术领域。本发明专利技术包括将隧道按照同质法分成若干区域；分析几何条件对隧道事故发生的影响；分析管控措施对隧道事故发生的影响；构建基于几何条件的隧道事故率预测模型；构建基于几何条件及标线形式的隧道事故率预测模型；利用模型计算隧道的事故率并对隧道道路安全风险辨识。本发明专利技术针对特长隧道，构建在既定环境和标线形式下的事故发生率模型，揭示不同几何因素对交通事故率的影响规律，挖掘特长隧道交通事故特征，并通过构建基于几何条件和标线形式的特长隧道交通事故率预测方法，为特长隧道交通安全预测、事故预防等工作提供支持。事故预防等工作提供支持。事故预防等工作提供支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法


[0001]本专利技术涉及隧道事故率预测
，特别是涉及一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法。

技术介绍

[0002]目前，对隧道交通事故的研究集中于在事故特点方面，包括从时间分布、空间分布、形态分布三个角度，同时针对隧道交通事故多发路段、事故时间、事故类型等方面进行。
[0003]隧道交通安全问题的研究已取得一定成果，可以总结以下几点：
①
现有研究多集中于高速公路隧道；
②
对隧道交通事故影响因素及事故风险评估的研究多集中于隧道环境、道路线形、驾驶员心理等因素，综合考虑隧道几何线形、标线形式等多因素的研究较少；
③
针对隧道管控措施的研究多为限速、限流，对交通标线设计与隧道交通事故风险的关系有待进一步分析；因此，我们提出一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，构建特长隧道在既定环境和标线形式下的事故发生率模型，揭示不同几何因素对交通事故率的影响规律，挖掘特长隧道交通事故特征，为特长隧道交通安全预测、事故预防等工作提供支持。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术为一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，通过如下步骤，对长大隧道的事故率进行预测，并对隧道道路安全风险辨识，具体步骤包括；
[0007]S1：将隧道按照同质法分成若干区域；
[0008]S2：分析几何条件对隧道事故发生的影响；
[0009]S3：分析管控措施(标线形式)对隧道事故发生的影响；
[0010]S4：构建基于几何条件的隧道事故率预测模型；
[0011]S5：构建基于几何条件及标线形式的隧道事故率预测模型；
[0012]S6：利用模型计算隧道的事故率并对隧道道路安全风险辨识。
[0013]所述S1中同质法是指以道路属性为依据，按照道路几何条件指标划分为不可再分的最小区段，若其中任一指标发生变化，则该路段结束，此方法划分的各路段道路属性相似，具有相同的道路特征，统计规律明显，易于建模；
[0014]所述S2中包括基于几何条件的隧道事故单因素分析、基于几何条件的隧道交通事故双因素分析和几何条件各因素灰色关联分析，所述基于几何条件的隧道事故单因素分析具体包括坡度对隧道事故的影响、曲线半径的影响、坡长的影响和距坡底路长占比的影响，所述基于几何条件的隧道交通事故双因素分析具体包括坡度、曲线半径组合对隧道事故的影响、坡度和坡长组合对隧道事故的影响、坡度和距坡底路长占比组合对隧道事故的影响，
所述几何条件各因素灰色关联分析具体包括确定参考数列与比较系列、对各数列进行无量纲化处理、计算各数列的灰色关联系数、计算数列之间的灰色关联度和灰色关联度排序及关联程度分析；
[0015]所述S3中包括标线形式对隧道通行能力的影响，以高峰小时平均断面流量作为评价指标，对比分析划线前后隧道通行能力的变化情况，当高峰小时平均断面流量越大时，隧道通行能力越大，反之，则隧道通行能力越小、标线形式对隧道换道情况的影响，以高峰小时平均换道比例作为评价指标，对比分析划线前后隧道车辆换道数的变化情况，当高峰小时平均换道比例越大时，隧道车辆换道数越大，反之，则隧道车辆换道数越小、标线形式对隧道事故的影响。
[0016]所述S4中的模型构建步骤包括负二回归模型、参数选取及隧道事故发生数统计、模型拟合优度、模型参数估计及模型和模型验证，所述模型验证包括左线交通事故发生率和右线交通事故发生率。
[0017]所述S5中基于几何条件建立隧道交通事故率模型的基础上，考虑管控措施对隧道交通安全的影响，乘以其影响因素修正系数，建立基于几何条件与管控措施的隧道事故发生率模型。
[0018]所述S6中隧道内部道路交通安全风险辨识方法主要步骤包括隧道交通事故发生率计算、确定隧道交通安全风险等级数、确定隧道交通安全风险等级阈值、隧道各路段交通安全风险辨识。
[0019]本专利技术具有以下有益效果：
[0020]本专利技术基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，从坡度、曲线半径、坡长和距坡底路长占比着手，详细分析几何条件对特长隧道交通事故的影响，发现隧道道路几何条件对隧道交通事故率的影响顺序为：坡长>坡度>距坡底路长占比>曲线半径的倒数。
[0021]本专利技术基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，量化分析标线形式对隧道交通运行状况及交通事故的影响，施划换道标线后，各划线区段的交通事故发生率均得到了一定程度上的降低，且其降幅范围均在50％～80％左右。
[0022]本专利技术基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，通过构建基于几何条件与标线形式的特长隧道事故发生率模型，基于交通事故发生率模型计算某典型特长隧道验证路段交通事故发生率，模型理论值与实际统计结果进行对比分析。利用负二项回归模型计算的理论左线交通事故发生率与实际左线交通事故发生率趋势大致相同，其中，分段9～分段10、分段26～分段30处于施划换道标线区段，其模型计算结果说明允许换道后，隧道事故率降幅处于50％～80％之间。通过分析右线交通事故发生率理论值与实际值的百分误差分布情况可知，右线交通事故发生率回归模型的百分误差基本分布在(
‑
30％，30％)之间，其中绝大多数的验证路段交通事故发生率的百分误差分布在(20％，30％)范围内。
[0023]总体来看，交通事故发生率回归模型拟合效果较好，在一定误差允许范围内，能够预测隧道各分段的交通事故发生率。
[0024]本专利技术基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，基于构建的特长隧道交通事故发生率预测模型，结合k
‑
means聚类方法，辨识隧道危险路段，并考虑隧道交通标线设计、交通安全设施等方面，提出相应交通安全改善对策。
[0025]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
[0027]图1为本专利技术基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法技术流程图；
[0028]图2为本专利技术坡度对隧道交通事故的影响示意图；
[0029]图3为本专利技术曲线半径对隧道交通事故的影响示意图；
[0030]图4为本专利技术坡长对隧道交通事故的影响示意图；
[0031]图5为本专利技术距坡底路长占比对隧道交通事故的影响示意图；
[0032]图6为本专利技术坡度、曲线半径组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，其特征在于，通过如下步骤，对长大隧道的事故率进行预测，并对隧道道路安全风险辨识，具体步骤包括；S1：将隧道按照同质法分成若干区域；S2：分析几何条件对隧道事故发生的影响；S3：分析管控措施对隧道事故发生的影响；S4：构建基于几何条件的隧道事故率预测模型；S5：构建基于几何条件及标线形式的隧道事故率预测模型；S6：利用模型计算隧道的事故率并对隧道道路安全风险辨识。2.根据权利要求1所述的一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，其特征在于，所述S1中同质法是指以道路属性为依据，按照道路几何条件指标划分为不可再分的最小区段，若其中任一指标发生变化，则该路段结束，此方法划分的各路段道路属性相似，具有相同的道路特征，统计规律明显，易于建模。3.根据权利要求1所述的一种基于几何条件与标线形式的特长隧道事故率预测方法，其特征在于，所述S2中包括基于几何条件的隧道事故单因素分析、基于几何条件的隧道交通事故双因素分析和几何条件各因素灰色关联分析，所述基于几何条件的隧道事故单因素分析具体包括坡度对隧道事故的影响、曲线半径的影响、坡长的影响和距坡底路长占比的影响，所述基于几何条件的隧道交通事故双因素分析具体包括坡度、曲线半径组合对隧道事故的影响、坡度和坡长组合对隧道事故的影响、坡度和距坡底路长占比组合对隧道事故的影响，所述几何条件各因素灰色关联分析具体包括确定参考数列与比较系列、对各数列进行无量纲化处理、计算各数列的灰色关联系数、计算数列之间的灰色关...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭博，张用川，蔡晓禹，邢茹茹，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：