[发明专利]一种基于浮动车数据采集的道路安全性评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于浮动车数据采集的道路安全性评价方法。由于道路的不安全性会反映在驾驶员的操作上，在浮动车上安装数据采集装置，采集数据并进行处理，得到反映道路不安全性的评价指标，如速度变化率、加/减速频率、方向盘转速度等。通过在待评价的路段上行驶，利用灰色聚类分析将道路的安全性分为优、良、中、差四个等级，并对安全性阈值进行检验。

背景技术

随着经济的发展，新建道路和机动车数量不断增多，道路安全问题也逐渐增多。对道路的安全性进行评价和分析，对于减少交通事故数目、提高道路安全性有重要的意义，国内外对道路安全评价和浮动车采集数据方面都展开了相关研究。

国外从1990年开始深入研究道路安全评价，澳大利亚、英国、新西兰、挪威等是实施道路安全评价较早的国家，美国在90年代引进了道路安全评价。1990年英国提出了道路安全评价的方法，1991年4月起在英格兰和苏格兰进行干线道路和高速公路项目的安全评价，1996年又对道路安全评价指示书进行了修订。澳大利亚在大约过去的十五年间，一直强调道路安全工程以降低道路事故率，许多公路局都采取主动的行动调查事故多发段，并制订了道路安全评价指南，澳大利亚各个州都不同程度的开始采用道路安全审计。在加拿大，为了消除道路本身的交通安全隐患，加拿大政府在道路交通建设中采取的一项有效措施就是实行道路安全评价制度。在1999年第二十一届世界道路会议上，Marc GAUDRY和Karine VERNIER在原道路管理系统的研究基础上，应用数理统计等理论，通过大量的调查研究，分别建立了事故率和事故严重性与道路交通环境等的关系，车速与道路交通环境之间的关系模型，并做了初步验证。在此基础上，对车速与事故风险关系模型做了一些初步研究。国外研究表明，道路安全评价可有效地预防交通事故，降低交通事故率及严重程度，减少道路开通后改建、完善和运营管理费用，提升交通安全文化。根据已开展安全评价的国家统计，安全评价的回报率是投资的15～40倍。

对比国外研究现状，国内的研究尚处于起步阶段。同济大学郭忠印教授研究方向主要是道路线形与道路交通安全的关系，1995年在国内率先对道路安全进行系统的研究，首先开展的是道路安全评价和道路黑点鉴别与改善技术的研究，之后进一步揭示了道路交通环境与道路安全的关系，为了给道路安全设计提供依据，证在深入开展道路交通环境、道路运行速度、道路安全性三者之间关系的研究。熊坚教授于2006年在“人——车——环境”道路交通驾驶模拟实验平台的基础上，研究完成了城市道路交通设计虚拟现实系统的相关技术，实现了城市道路交通的数字化与可视化。重庆交通学院于2005年完成了山区高速公路线形安全性评价研究。该研究首次提出了建立基于人工神经网络的山区高速公路线形安全性模型的理论和方法，并在此基础上建立了山区高速公路运行车速预测模型、运行车速与山区高速公路线形安全性关系模型，揭示了山区高速公路线形、运行车速和运营安全性之间关系。

目前，国内外对浮动车技术也进行了相关研究，建立适合自己城市特点的浮动车系统。美国芝加哥地区的ADVANCE计划，通过融合环形检测器采集的数据和历史事故检测报告研究浮动车技术，其中浮动车报告能比环形线圈更精确的估计行程时间。韩国在1996年开始了“韩国道路交通信息中心”(KORTIC)系统的研究，主要就通过移动检测车辆环形探测器和闭环电路电视监控进行交通数据采集。波兰的Oregon采用公共汽车作为浮动车估计道路路段的平均行驶速度已有了实际的结果，工程人员研究得出了在某路段公共汽车行驶最高速度下可作为该路段车辆平均行驶速度的理论，并可推广到该城市的其他道路。在国内，利用浮动车分析交通状况仍是一个比较新的领域，广州、杭州、北京和重庆已经开始在交通运输系统大规模安装GPS，已有单位在杭州利用浮动车租车，在广州利用公交浮动车研究道路交通状况分析。

目前，已有一些专利应用浮动车数据采集数据进行道路通畅性研究和交通评价，如专利申请号：201010601798.7的《基于浮动车技术的交通堵塞点识别方法》，利用利用浮动车在行驶过程中定期采集车辆编号、位置、速度和时间信息，处理后得到交通堵塞点位置；专利申请号：201110030820.1的《基于浮动车数据的交通流路口转向延时获取系统和方法》，可提供一种新的交通流路口转向延时数据；专利申请号：CN200910088917.0的《基于浮动车数据的宏观路网交通状态评价方法》，利用浮动车获得各项交通状态评价指标，对路网进行评价；专利申请号：CN201010520218.1的《交通评价方法及系统》利用浮动车数据得到交通信息并对其进行评价。