【技术实现步骤摘要】
所属的技术人员知道，本申请可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“单元”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本申请还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的是让熟悉该的技术人员能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此来限制本申请的保护范围。对于本的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
技术介绍
1、城市快速路交织区具有交通转换作用。由于城市快速路交通需要与地面交通间进行交通交换，所以需要在转换交通需求较大区域设置快速路交织区。然而，为减少城市快速路交织区对城市路网连续性的破坏，城市快速路交织区长度短，区域内车辆换道行为频繁，使得交通流状态紊乱、行驶速度降低、通行能力下降。因此，城市连续隧道交织区交通冲突多、事故易发，需要对城市快速路交织区进行实时的交通安全评估并提供管控策略，以此提高城市快速路交织区交通安全水平和通行效率。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本申请提出一种基于城市快速路交织区无人机巡检的交通安全评估方法及系统。
2、第一方面，本申请提供一种基于城市快速路交织区无人机巡检的交通安全评估方法，包括如下内容
3、s1,从城市快速路交织区路侧交通数据采集设备获取交通流量，当交通流量与通行能力之比超过阈值时通过控制中心对无人机发布巡检任务；
4、s2,无人机根据接收巡检任务飞至观测地并采集交通运行视频；
5、s3,将观测地的交通运行视频输入至无人机中交通安全评估模块，获得在观测点无人机观测区域发生车辆碰撞的概率；
6、s4,根据交通安全评估模块评估的概率，向控制中心提供相应的控制策略。
7、在第一方面的一个实施方式中，步骤s1具体包括如下内容：
8、通过已联网的城市快速路交织区路测交通数据采集设备检测交通流量；
9、定义交通流量与通行能力之比为饱和度，当饱和度大于阈值时，城市快速路交织区路侧交通数据采集设备把观测点位置信息、交通流量信息上传至控制中心；
10、控制中心根据所述观测点位置信息和交通流量信息匹配相应的无人机并向无人机发布巡检任务和观测点位置信息。
11、在第一方面的一个实施方式中，步骤s2具体包括如下内容：
12、被匹配的无人机根据控制中心发布的巡检任务和观测点位置信息飞至观测点，并于观测点采集预设时长的交通运行视频。
13、在第一方面的一个实施方式中，步骤s3具体包括如下内容：
14、s300，提取无人机上传视频数据中车辆轨迹数据，并进行数据清洗和修正处理；
15、s301，根据处理好的数据统计计算得到交通特性数据，所述交通特性数据包括交通流量、平均车速、每帧车辆的速度v(t)、每帧车辆的加速度a(t)；
16、s302，根据交通特性数据计算交通安全评价指标：后车j分别与同一车道前车、相邻车道前车的车辆碰撞时间ettcj(t)、ttcj(t)；
17、s303，提取0≤ttcj(t)≤u，0≤ettcj(t)≤u的部分，拟合极值分布函数g(x)，u表示广义帕累托分布的位置参数；
18、s304，根据极值分布函数g(x)计算在观测点无人机观测区域发生车辆碰撞的概率r。
19、在第一方面的一个实施方式中，步骤s302中，所述后车j分别与同一车道前车、相邻车道前车的车辆碰撞时间ttcj(t)和ettcj(t)的计算公式如下：
20、
21、其中，ttcj(t)表示后车j与同一车道前车i的碰撞时间，xi(t)代表t时刻同一车道前车i沿车道水平方向的位置，xj(t)代表t时刻同一车道后车j沿车道水平方向的位置，vi(t)代表t时刻同一车道前车i的速度，vj(t)代表t时刻同一车道后车j的速度，lj代表后车j的长度；
22、ettcj(t)表示后车j与相邻车道前车k的碰撞时间，vk(t)代表t时刻相邻车道前车k的速度，dkj(t)代表t时刻后车j和相邻车道前车k的中心距离，lk代表相邻车道前车k的长度，ok(t)代表t时刻相邻车道上前车k的中心位置，oj(t)代表t时刻后车j的中心位置。
23、在第一方面的一个实施方式中，步骤s303中，所述极值分布函数g(x)的计算公式如下：
24、
25、其中，x是车辆碰撞时间ttcj(t)和ettci(t)的负值，σ是广义帕累托分布的尺度参数，ξ是广义帕累托分布的形状参数，-∞＜ξ＜∞，u为广义帕累托分布的位置参数。
26、在第一方面的一个实施方式中，步骤s304中，所述在观测点无人机观测区域发生车辆碰撞的概率r的计算公式如下：
27、r＝pr(z≥0)＝1-g(0)。
28、在第一方面的一个实施方式中，步骤s4具体包括如下内容：
29、根据交通流量、平均车速以及在观测点无人机观测区域车辆碰撞的概率r值的范围，对城市快速路交织区进行速度控制：在原限速值的基础上以预设速度倍数合理递减；后将限速结果反馈给控制中心，由控制中心发送给路侧可变限速标志以对区域进行管理控制。
30、第二方面，本申请提供一种用于执行所述交通安全评估方法的交通安全评估系统，包括：
31、交通数据采集设备，用于采集交通流量信息；
32、无人机，根据巡检任务飞至观测地并采集交通运行视频；所述无人机包括交通安全评估模块，该模块根据所述交通运行视频计算观测点发生车辆碰撞的概率，并向控制中心提供控制策略；
33、控制中心，接收所述交通数据采集设备采集的交通流量和观测点位置信息，判断交通流量与通行能力之比是否超过阈值，当交通流量与通行能力之比超过阈值时匹配相应的无人机并对无人机发布巡检任务。
34、在第二方面的一个实施方式中，所述交通安全评估模块包括：
35、视频数据处理单元，用于提取视频中车辆轨迹数据并进行数据清洗和修正处理；
36、交通特性数据提取单元，用于计算提取交通特性数据，所述交通特性数据包括交通流量、平均车速、每帧车辆的速度v(t)、每帧车辆的加速度a(t)；
37、交通安全评价指标计算单元，用于计算t时刻前车i和后车j的交通安全评价指标：车辆碰撞时间ettcj(t)和ttcj(t)；
38、基于极值理论安全性评估单元，用于提取0≤ttcj(t)≤u，0≤ettcj(t)≤u的部分，拟合极值分布函数g(x)，根据所述极值分布函数g(x)计算在观测点无人机观测区域发生车辆碰撞的概率r。
39、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于城市快速路交织区无人机巡检的交通安全评估方法，其特征在于，包括如下内容：
2.根据权利要求1所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤S1具体包括如下内容：
3.根据权利要求1所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤S2具体包括如下内容：
4.根据权利要求1所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤S3具体包括如下内容：
5.根据权利要求4所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤S302中，所述车辆碰撞时间TTCj(t)和ETTCj(t)的计算公式如下：
6.根据权利要求5所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤S303中，所述极值分布函数G(x)的计算公式如下：
7.根据权利要求5所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤S304中,所述在观测点无人机观测区域发生车辆碰撞的概率R的计算公式如下：
8.根据权利要求7所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤S4具体包括如下内容：
9.一种用于执行如权利要求1-8任一所述交通安全评估方法的交通安全评估系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于城市快速路交织区无人机巡检的交通安全评估方法，其特征在于，包括如下内容：
2.根据权利要求1所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤s1具体包括如下内容：
3.根据权利要求1所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤s2具体包括如下内容：
4.根据权利要求1所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤s3具体包括如下内容：
5.根据权利要求4所述的交通安全评估方法，其特征在于，步骤s302中，所述车辆碰撞时间ttcj(t)和ettcj(t)的计算公式如下：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张泉，屈芳，周佳宜，杨文书，马传项，胡晓健，陆建，马永锋，陈淑燕，
申请(专利权)人：中邮建技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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