[发明专利]一种雾天状态下减少交通事故的车辆调控方法

摘要

本发明公开了一种雾天状态下减少交通事故的车辆调控方法，步骤10）获取事故路段的基本信息；步骤20）采集雾天状况下的事故组交通数据和天气数据；步骤30）采集雾天状况下的正常组交通数据和天气数据；步骤40）建立雾天状况下交通流数据总样本；步骤50）建立初始雾天状况下的交通事故判别函数；步骤60）确定标定后的雾天状态下交通事故判别函数；步骤70）检测在雾天状态下发生交通事故的判别函数值，并进行车辆调控；步骤80）重复步骤70），进行下一个设定时间发生交通事故判别函数值的检测，直至结束检测。该车辆调控方法实时检测高速公路在雾天状态下发生交通事故的判别函数值，对车辆进行调控，减少交通事故。

主权项

1.一种雾天状态下减少交通事故的车辆调控方法，其特征在于，该车辆调控方法包括以下步骤：步骤10）获取事故路段的基本信息：在高速公路上安装q个交通流检测设备，将相邻两个交通流检测设备之间的高速公路设为一个路段，并且在快速道路上安装w个环境气象站；确定雾天状况下每起交通事故的发生路段，并确定每起交通事故发生地点上游和下游两个交通流检测设备，以及距离该交通事故发生地点最近的环境气象站；q和w均为大于1的整数；步骤20）采集雾天状况下的事故组交通数据和天气数据：通过步骤10）确定的交通事故发生地点上游和下游两个交通流检测设备，采集雾天状况下事故发生地点的交通数据，该交通数据包括交通事故发生前，在设定时间T内的18个交通流参数，18个交通流参数为该路段的上游交通流量平均值x₁、上游交通占有率平均值x₂、上游车辆速度平均值x₃、上游交通流量标准差x₄、上游交通占有率标准差x₅、上游车辆速度标准差x₆、下游交通流量平均值x₇、下游交通占有率平均值x₈、下游车辆速度平均值x₉、下游交通流量标准差x₁₀、下游交通占有率标准差x₁₁、下游车辆速度标准差x₁₂、上下游交通流量差绝对值的平均值x₁₃、上下游交通占有率差绝对值的平均值x₁₄、上下游车辆速度差绝对值的平均值x₁₅、上下游交通流量差绝对值的标准差x₁₆、上下游交通占有率差绝对值的标准差x₁₇、上下游车辆速度差绝对值的标准差x₁₈；并通过距离交通事故发生地点最近的环境气象站，采集雾天状况下，交通事故发生前的天气数据，天气数据是该路段在交通事故发生前，设定时间T内的路面能见度x₁₉；步骤30）采集雾天状况下的正常组交通数据和天气数据：对应于雾天状况下的每起交通事故，采用病例对照研究法，按1∶a比例选取交通事故发生路段在雾天、正常状态下的交通数据和天气数据，所述的正常状态是指路段没有发生交通事故时的状态，所述的1∶a是指对应于每个交通事故的交通数据和天气数据，选取该交通事故发生路段在正常状态下的a个交通数据和a个天气数据；交通数据包括该路段在雾天、正常状态下，设定时间T内的上游交通流量平均值x₁、上游交通占有率平均值x₂、上游车辆速度平均值x₃、上游交通流量标准差x₄、上游交通占有率标准差x₅、上游车辆速度标准差x₆、下游交通流量平均值x₇、下游交通占有率平均值x₈、下游车辆速度平均值x₉、下游交通流量标准差x₁₀、下游交通占有率标准差x₁₁、下游车辆速度标准差x₁₂、上下游交通流量差绝对值的平均值x₁₃、上下游交通占有率差绝对值的平均值x₁₄、上下游车辆速度差绝对值的平均值x₁₅、上下游交通流量差绝对值的标准差x₁₆、上下游交通占有率差绝对值的标准差x₁₇、上下游车辆速度差绝对值的标准差x₁₈；天气数据是该路段在雾天、正常状态下，设定时间T内的路面能见度x₁₉；a为大于等于5的整数；步骤40）建立雾天状况下交通流数据总样本：对于每个路段，将该路段上游和下游两个交通流检测设备在设定时间T内采集的交通数据，以及距离该路段最近的环境气象站采集的天气数据组合后，建立一个交通流数据样本；在每个路段中，所有在雾天、发生交通事故状态下形成的交通流数据样本组成事故组数据样本，所有在雾天、正常状态下形成的交通流数据样本组成正常组数据样本；将该快速道路所有路段中的事故组数据样本和正常组数据样本组合后，形成包含雾天状况下n个子样本的交通流数据总样本；n为大于6的整数；步骤50）建立初始雾天状况下交通事故判别函数：利用费歇尔判别方法，建立18个交通流参数和1个天气参数的线性组合，作为初始雾天状况下交通事故判别函数，如式（1）所示：y_i＝β₀+β₁x_i1+β₂x_i2+β₃x_i3+β₄x_i4+β₅x_i5+β₆x_i6+β₇x_i7+β₈x_i8+β₉x_i9+β₁₀x_i10+β₁₁x_i11+β₁₂x_i12+β₁₃x_i13+β₁₄x_i14+β₁₅x_i15+β₁₆x_i16+β₁₇x_i17+β₁₈x_i18+β₁₉x_i19式（1）式（1）中，i=1、2、3、…、n；y_i表示雾天状况下交通流数据总样本中第i个子样本的数据测出的交通事故判别函数值；x_i1表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上游交通流量平均值；x_i2表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上游交通占有率平均值，x_i3表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上游车辆速度平均值，x_i4表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上游交通流量标准差，x_i5表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上游交通占有率标准差，x_i6表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上游车辆速度标准差，x_i7表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的下游交通流量平均值，x_i8表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的下游交通占有率平均值，x_i9表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的下游车辆速度平均值，x_i10表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的下游交通流量标准差，x_i11表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的下游交通占有率标准差，x_i12表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的下游车辆速度标准差，x_i13表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上下游交通流量差绝对值的平均值，x_i14表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上下游交通占有率差绝对值的平均值，x_i15表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上下游车辆速度差绝对值的平均值，x_i16表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上下游交通流量差绝对值的标准差，x_i17表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上下游交通占有率差绝对值的标准差，x_i18表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的上下游车辆速度差绝对值的标准差，x_i19表示雾天状况下的交通流数据总样本中第i个子样本的路面能见度；β₀为常数系数，β₁是x_i1的对应系数，β₂是x_i2的对应系数，β₃是x_i3的对应系数，β₄是x_i4的对应系数，β₅是x_i5的对应系数，β₆是x_i6的对应系数，β₇是x_i7的对应系数，β₈是x_i8的对应系数，β₉是x_i9的对应系数，β₁₀是x_i10的对应系数，β₁₁是x_i11的对应系数，β₁₂是x_i12的对应系数，β₁₃是x_i13的对应系数，β₁₄是x_i14的对应系数，β₁₅是x_i15的对应系数，β₁₆是x_i16的对应系数，β₁₇是x_i17的对应系数，β₁₈是x_i18的对应系数，β₁₉是x_i19的对应系数；步骤60）确定标定后的雾天状态下交通事故判别函数：通过测算式（2）的最大值，确定β₀、β₁、β₂、β₃、β₄、β₅、β₆、β₇、β₈、β₉、β₁₀、β₁₁、β₁₂、β₁₃、β₁₄、β₁₅、β₁₆、β₁₇、β₁₈和β₁₉值；L=(1n1Σm=1n1ym(1)-1n2Σr=1n2yr(2))2Σm=1n1(ym(1)-1n1Σm=1n1ym(1))2+Σr=1n2(yr(2)-1n2Σr=1n2yr(2))2]]>           式（2）式（2）中，L表示组间差与组内差的比值，n₁表示正常组数据样本的样本量，表示正常组数据样本中第m个子样本由式（1）得到判别函数值，m=1、2、3、…、n₁；n₂表示事故组数据样本的样本量，表示事故组数据样本中第r个子样本由式（1）得到判别函数值,r=1、2、3、…、n₂；接着将得到的β₀、β₁、β₂、β₃、β₄、β₅、β₆、β₇、β₈、β₉、β₁₀、β₁₁、β₁₂、β₁₃、β₁₄、β₁₅、β₁₆、β₁₇、β₁₈和β₁₉值，带入式（1）中，得到标定后的雾天状态下交通事故判别函数；步骤70）检测在雾天状态下发生交通事故的判别函数值，并进行车辆调控：首先利用式（3）测算交通事故判别函数的临界值Y₀：Y0=Σm=1n1ym(1)+Σr=1n2yr(2)n1+n2]]>               式（3）然后利用待检测路段上游和下游两个交通流检测设备，采集当前该路段的18个交通流参数和1个天气参数，并带入步骤60）得到的标定后的雾天状态下交通事故判别函数，测算出判别函数值y，当时，如果y<Y₀，则该待检测路段在雾天状况下有发生交通事故的风险，在该路段前方通过可变信息板对驾驶员进行预警提示，并启动高速公路匝道控制设备和可变限速控制设备，通过控制快速道路的匝道，降低上游车辆流量，通过可变限速板对当前车辆限速，降低上游车辆的行驶速度，如果y≥Y₀，则该待检测路段当前没有发生交通事故的风险，不发出警报提示；当时，如果y>Y₀，则该待检测路段在雾天状况下有发生交通事故的风险，在该路段前方通过可变信息板对驾驶员进行预警提示，并启动高速公路匝道控制设备和可变限速控制设备，通过控制快速道路的匝道，降低上游车辆流量，通过可变限速板对当前车辆限速，降低上游车辆的行驶速度，如果y≤Y₀，则该待检测路段当前没有发生追尾事故的风险，不发出警报提示；步骤80）重复步骤70），进行待检测路段下一个设定时间T发生交通事故判别函数值的检测，并进行车辆调控，直至结束检测。