【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高速公路交通安全，具体涉及一种高速公路交通安全态势预警方法及系统。
技术介绍
1、我国高速公路里程虽然稳居世界第一，但是高速公路交通安全水平与发达国家相比仍有很大差距，具有较高的交通事故率和死亡率。高速公路因车速较快易诱发交通事故，为了提高道路交通安全，有必要对高速公路交通安全进行预警。
2、现有的交通安全预警技术主要有单因素预警和多因素预警。单因素预警主要是根据采集到的单一参数与该参数的预警阈值进行对比，确定预警等级，这种方法简单方便，但是高速公路交通安全状况受到车、路、人、环境等多方面因素影响，单因素预警无法综合考虑各种因素耦合作用下的事故风险，预警结果太过片面，不能从整体上全方面、多层次的反映交通安全态势。多因素预警主要是选取对事故风险影响较大的多个因素构建评价指标体系，然后通过层次分析法或者模糊综合评价来评估交通安全态势预警等级，然而，在层次分析法中主要依赖专家经验确定评价指标的权重，主观性较强，无法客观反应各评价指标之间的关系。因此，针对现有交通安全预警存在的缺陷，本专利技术提出一种高速公路交通安全态势预警方法及系统。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于，提供一种高速公路交通安全态势预警方法及系统。
2、本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案如下：
3、一种高速公路交通安全态势预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
4、第一步、获取驾驶员信息、道路条件信息、交通状况信息和气象信息，
5、第二步、基于单因素评价进行交通安全态势预警；
6、令二级指标为每种信息包含的参数；将高速公路交通安全态势分为危机态、准危机态、准安全态和安全态四个等级，对应ⅰ级、ⅱ级、ⅲ级和ⅳ级四种预警等级，设置不同预警等级下各个二级指标的预警阈值；
7、将二级指标的取值与不同预警等级下该二级指标的预警阈值进行对比，得到基于二级指标的预警等级；若基于二级指标的预警等级存在ⅰ级，则判定预警等级为ⅰ级，安全态势为危机态；若基于二级指标的预警等级不存在ⅰ级，则进行第三步；
8、第三步、基于多因素评价进行交通安全态势预警；
9、分别通过层次分析法和熵值法计算各二级指标的主观权重和客观权重，根据二级指标的主观权重和客观权重，利用式(12)计算各二级指标的组合权重；
10、
11、式中，βn为第n个二级指标的组合权重，wn(k)、wn(e)为第n个二级指标的主观权重和客观权重，v为二级指标的总个数；
12、根据式(13)计算交通安全态势综合评价值a：
13、
14、式中，ynm表示第m组数据中第n个二级指标标准化后的值；
15、当0≤a＜0.25时，预警等级为ⅰ级，高速公路交通安全态势为危机态；当0.25≤a＜0.5时，预警等级为ⅱ级，高速公路交通安全态势为准危机态；当0.5≤a＜0.75时，预警等级为ⅲ级，高速公路交通安全态势为准安全态；当0.75≤a＜1时，预警等级为ⅳ级，高速公路交通安全态势为安全态。
16、一种高速公路交通安全态势预警系统，包括数据采集模块、数据处理模块、态势预警模块和信息发布模块；数据采集模块用于获取驾驶员信息、道路条件信息、交通状况信息和气象信息，数据处理模块用于信息的预处理，态势预警模块用于高速公路交通安全态势预警，信息发布模块用于发布预警信息。
17、本专利技术提供的高速公路交通安全态势预警方法及系统，具有如下有益效果：
18、(1)本专利技术基于大数据理念，从人、车、路和环境四个方面综合考虑对高速公路交通安全态势的影响，利用各种检测设备分别获取驾驶员信息、道路条件信息、交通状况信息和气象信息，每种信息又包含多种参数，将采集的各种参数作为二级指标衡量交通安全态势，采用单因素和多因素相结合的方式评估高速公路交通安全态势进行分级预警，即首先基于二级指标进行单因素的交通安全态势预警，将各个二级指标与对应的预警阈值进行比较，判定预警等级，得到基于二级指标的预警等级；当若基于二级指标的预警等级存在ⅰ级，则判定预警等级为ⅰ级，安全态势为危机态；若基于二级指标的预警等级不存在ⅰ级则进行多因素的交通安全态势预警，综合考虑多因素的耦合作用，提前感知事故风险。该方法提高了预警效率，为交通管理部门进行交通安全监控和应急指挥提供技术支持和辅助决策，根据可能出现的所有预警结果，提前设置对应的预警方案，并通过信息发布模块发布预警信息，起到提醒作用，为交通管理部门进行事故主动预防的及时性、有效性和科学性提供了技术支撑。
19、(2)在多因素的交通安全态势预警中，通过层次分析法计算各二级指标的主观权重，再通过熵值法计算各二级指标的客观权重，综合考虑主观权重和客观权重得到各二级指标的组合权重，再采用综合指数法根据组合权重计算交通安全态势综合评价值，获得预警等级。由于熵值法赋权更加客观，可信度较高，将层次分析法和熵值法结合使用，克服了仅使用层次分析法对专家经验依赖过大，使预警结果的主观性较强的问题，因此具有较高的准确度，能够对高速公路交通安全态势进行科学准确预警。
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1.一种高速公路交通安全态势预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高速公路交通安全态势预警方法，其特征在于，所述驾驶员信息包括驾龄、疲劳驾驶率、超速行驶率和违章操作率，道路条件信息包括路面平整度、平曲线半径、纵坡坡度和安全设施评分，交通状况信息包括流量突变率、路段车速差、大车比例和历史交通事故率，气象信息包括能见度、降雨量、降雪量和风速。
3.根据权利要求1所述的高速公路交通安全态势预警方法，其特征在于，不同预警等级下各个二级指标的预警阈值为：
4.一种使用权利要求1～3任一所述方法进行高速公路交通安全态势预警的系统，其特征在于，该系统包括数据采集模块、数据处理模块、态势预警模块和信息发布模块；数据采集模块用于获取驾驶员信息、道路条件信息、交通状况信息和气象信息，数据处理模块用于信息的预处理，态势预警模块用于高速公路交通安全态势预警，信息发布模块用于发布预警信息。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块包括信息采集设备、感应线圈检测器、视频监控设备和环境检测设备；信息发布模块包括可变
...【技术特征摘要】
1.一种高速公路交通安全态势预警方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高速公路交通安全态势预警方法，其特征在于，所述驾驶员信息包括驾龄、疲劳驾驶率、超速行驶率和违章操作率，道路条件信息包括路面平整度、平曲线半径、纵坡坡度和安全设施评分，交通状况信息包括流量突变率、路段车速差、大车比例和历史交通事故率，气象信息包括能见度、降雨量、降雪量和风速。
3.根据权利要求1所述的高速公路交通安全态势预警方法，其特征在于，不同预警等级下各个二级指标的预警阈值为：
4.一种使用权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏清，赵婷，崔洪军，李春杰，崔馨元，刘爽，谷建玲，燕孟华，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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