一种基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法技术

本发明专利技术公开了一种基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法，利用城市快速路交织区的交通参数构建VISSIM仿真模型；将城市快速路交织区划分为不同的位置区域；分析各位置区域的不同程度交通冲突发生的数量；根据不同程度交通冲突的数量计算各位置区域的交通风险指数K，利用交通风险指数评价各位置区域的交通流状况；构建逻辑回归分类模型，对逻辑回归分类模型进行训练，将训练后的逻辑回归分类模型作为交通冲突空间分布预测模型；利用交通冲突空间分布预测模型分析在不同交通参数下的交织区交通流状况。本发明专利技术通过交通冲突空间分布预测模型，将交织区交通流参数和交织区构造物转换为直观的0/1安全指标，使得交织区安全状况清晰。全状况清晰。全状况清晰。

【技术实现步骤摘要】
一种基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法


[0001]本专利技术涉及交通安全
，特别涉及一种基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法。

技术介绍

[0002]道路安全对于交通至关重要，目前多采用冲突数、冲突率、事故数等指标对交织区整体安全进行判定，并根据进行交通管控后指标的变化来判断管控措施的有效程度，且改善方案的有效性需要实际运用后才能得知。但道路交通是一个系统工程，交通安全也需要从系统工程学的角度出发，需要研究局部安全与整体安全的关系、冲突分布与交织区整体安全的关系，而不是片面地从上述几个整体性指标来判断交织区安全与否。现有技术缺乏对冲突分布特点与交织区安全关系的研究，缺乏对交织区空间划分的研究，并且需要事后对管控措施进行评价，无法在决定管控方案前就知悉方案的有效性，缺乏一个快速准确的基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法。
[0003]交织区安全状况不仅与交通冲突的数量有关，还与交通冲突的空间分布有关，如交通冲突集中的位置、分布离散性、密度等。交通冲突作为表征交通事故的重要指标，应该加强对交通冲突空间分布的研究，而国内外对于交通冲突空间分布并没有深入的探究。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对以上问题，本专利技术目的是提供一种基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法，通过研究不同交织区构造物、交通流水平下，交织区交通冲突分布的空间特征及对交织区的安全影响程度，分析得出交织区交通冲突分布预测模型，并可以据此预测模型进行交织区交通安全评价和针对性改善交织区构造物和交通流水平。
[0005]技术方案：本专利技术的一种基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法，包括以下步骤：
[0006]S10，利用城市快速路交织区的交通参数构建VISSIM仿真模型，利用VISSIM仿真模型获得冲突数据；
[0007]S20，将冲突数据输入至Kmeans聚类算法中，根据交通冲突发生的位置进行分类，将城市快速路交织区划分为不同的位置区域；
[0008]S30，分析换道冲突和追尾冲突下各位置区域的不同程度交通冲突发生的数量；
[0009]S40，构建交通风险指数K，根据不同程度交通冲突的数量计算各位置区域的交通风险指数K，利用交通风险指数评价各位置区域的交通流状况；
[0010]S50，构建逻辑回归分类模型，并将城市快速路交织区的交通参数作为输入项，将城市快速路交织区的交通流状况作为输出项，利用VISSIM仿真模型仿真到的数据集对逻辑回归分类模型进行训练，将训练后的逻辑回归分类模型作为交通冲突空间分布预测模型；
[0011]S60，利用交通冲突空间分布预测模型分析在不同交通参数下的交织区交通流状况，做出相对应的交通管控措施。
[0012]进一步，在步骤S30中根据两车辆的碰撞时间TTC，将交通冲突划分为不同程度冲突，包括一般冲突、中度冲突和重度冲突。
[0013]进一步，步骤S40中交通风险指数K的表达式为：
[0014]K＝C1×
S1+C2×
S2+C3×
S3[0015]式中，C1表示一般冲突的权重指数，S1表示一般冲突发生的数量，C2表示中度冲突的权重指数，S2表示中度冲突发生的数量，C3表示重度冲突的权重指数，S3表示重度冲突发生的数量。
[0016]进一步，利用交通风险指数评价各位置区域的交通流状况包括：
[0017]S401，改变城市快速路交织区的交通参数，输入至VISSIM仿真模型，得到较大样本量；
[0018]S402，计算每个样本中每个位置区域的交通风险指数K，利用所有的K值绘制累积频率曲线；
[0019]S403，将累积频率曲线中20％、40％、60％与80％的值划分为不同安全等级，分别对应相当安全、较为安全、临界安全和危险；
[0020]S404，将安全等级划分为0和1两种道路状况，其中K值在临界安全之下时定义道路状况K
′
为0，否则定义道路状况K
′
为1。
[0021]进一步，利用交通冲突空间分布预测模型分析在不同交通参数下的交织区交通流状况，做出相对应的交通管控措施，包括：
[0022]在交通冲突空间分布预测模型中输入不同交织区运行状况下的交通参数，得到道路状况K
′
值，若所有位置区域内的K
′
值均为0时，则判定当前道路状况为安全。
[0023]进一步，利用交通冲突空间分布预测模型分析在不同交通参数下的交织区交通流状况，做出相对应的交通管控措施，还包括：
[0024]当任意位置区域内的K
′
值为1时，需要调整交通参数，若调整后所有K
′
值均为0，则根据调整的交通参数对交织区进行相应的交通管控，若仍存在K
′
值为1，则继续调整，通过调整其他交通参数，预测相应的K
′
值，若调整后数值均为0，则对交织区进行相应的交通管控，若调整后仍存在数值为1的K
′
值，则继续调整交通参数，直至调整后所有位置区域内的K
′
值均为0，根据调整的交通参数对交织区进行相应的交通管控。
[0025]进一步，交通参数包括交织区长度、车道数和交通流水平，交通流水平包括主线交通量、匝道交通量、整体交通量和运行速度。
[0026]有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：
[0027]1、采用Kmeans聚类算法，分析得出最佳的纵向区段划分方式，充分考虑交通冲突空间分布的特征，交通冲突空间划分较为准确，将交织区划分为若干个区段；
[0028]2、将交织区安全风险指数通过累计频次曲线转换为0/1的二分类问题，便于后续采用逻辑回归模型预测判定交织区为安全或者危险；
[0029]3、通过对所划分的多个区段的交通风险指数进行计算，选取最危险交通风险指数作为整体道路的交通风险指数，提高道路的整体安全性；
[0030]4、通过仿真出的大量数据，运用逻辑回归模型，建立基于交织区构造物和交通流水平的交通冲突空间分布预测模型，通过改变不同交通参数，分析交织区交通流状况，并作出相应的交通管控方案和交织区构造物设计；
[0031]5、通过交通冲突空间分布预测模型，将交织区交通流参数和交织区构造物转换为直观的0/1安全指标，使得交织区安全状况清晰。
附图说明
[0032]图1为基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法流程图。
具体实施方式
[0033]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。
[0034]图1所示为本实施例所述的一种基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法流程图，该方法包括以下步骤：
[0035]S10，利用城市快速路交织区的交通参数构建VISSIM仿真模型，利用VISSIM仿真模型获得冲突数据。
[0036]上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于交通冲突空间分布特征的交织区交通管控方法，其特征在于，包括以下步骤：S10，利用城市快速路交织区的交通参数构建VISSIM仿真模型，利用VISSIM仿真模型获得冲突数据；S20，将冲突数据输入至Kmeans聚类算法中，根据交通冲突发生的位置进行分类，将城市快速路交织区划分为不同的位置区域；S30，分析换道冲突和追尾冲突下各位置区域中不同程度交通冲突发生的数量；S40，构建交通风险指数K，根据不同程度交通冲突的数量计算各位置区域的交通风险指数K，利用交通风险指数评价各位置区域的交通流状况；S50，构建逻辑回归分类模型，并将城市快速路交织区的交通参数作为输入项，将城市快速路交织区的交通流状况作为输出项，利用VISSIM仿真模型仿真到的数据集对逻辑回归分类模型进行训练，将训练后的逻辑回归分类模型作为交通冲突空间分布预测模型；S60，利用交通冲突空间分布预测模型分析在不同交通参数下的交织区交通流状况，做出相对应的交通管控措施。2.根据权利要求1所述的交织区交通管控方法，其特征在于，在步骤S30中根据两车辆的碰撞时间TTC，将交通冲突划分为不同程度冲突，包括一般冲突、中度冲突和重度冲突。3.根据权利要求2所述的交织区交通管控方法，其特征在于，步骤S40中交通风险指数K的表达式为：K＝C1×
S1+C2×
S2+C3×
S3式中，C1表示一般冲突的权重指数，S1表示一般冲突发生的数量，C2表示中度冲突的权重指数，S2表示中度冲突发生的数量，C3表示重度冲突的权重指数，S3表示重度冲突发生的数量。4.根据权利要求3所述的交织区交通管控方法，其特征在于，利用交通风险指数评价各位置区域的交通流状况包括：S401，改变城市快速路交织区的交通参数，输入至VISSIM仿真模型，得到较大样本量；S402，计算每个样本中每个位置区域的交通风险指...

【专利技术属性】
技术研发人员：项乔君，陈钢，李佳硕，李佳昕，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：