[发明专利]基于驾驶人认知特性的荒漠公路车辆行驶速度预测计算系统

摘要

本发明提供了一种基于驾驶人认知特性的荒漠公路车辆行驶速度预测计算系统，该系统包括依次相连的荒漠公路基本数据录入与存储子系统、荒漠公路驾驶人道路安全认知子系统，荒漠公路驾驶人车速控制子系统和荒漠公路预测车速输出子系统。本发明的系统反应快速、精确度高、操作方便，可有效的减小交通事故的发生，本发明可被道路交通管理部门、科研院所以及国外同行所采用，具有明显的行业共性和社会公益性。本发明的系统相对同样路段的实测车速与模拟预测计算车速的最大平均相对误差值为14.37%,最小平均相对误差值为2.83%,总平均相对误差值为7.62%，行车速度的预测结果与实际速度的实测结果的一致性高。

主权项

一种基于驾驶人认知特性的荒漠公路车辆行驶速度预测计算系统，其特征在于，该系统包括依次相连的荒漠公路基本数据录入与存储子系统、荒漠公路驾驶人道路安全认知子系统，荒漠公路驾驶人车速控制子系统和荒漠公路预测车速输出子系统，其中：所述的荒漠公路基本数据录入与存储子系统包括荒漠公路基本数据录入与预处理模块和元数据管理功能模块；所述的荒漠公路驾驶人道路安全认知子系统包括道路安全认知综合因子及子因子提取模块、道路安全认知子因子函数建立模块和道路安全认知综合因子计算模块；所述的荒漠公路驾驶人车速控制子系统包括驾驶人行车速度控制MF规则建立模块与车速控制模拟计算模块；所述的荒漠公路预测车速输出子系统包括行驶车速检测过程动态配色示意图输出模块、运行速度预测计算表输出模块以及荒漠公路测试路段数据存储模块；所述的荒漠公路基本数据录入与预处理功能模块用于实现荒漠公路道路名称、道路类型以及道路路面、线形、交通环境等道路基本数据的录入，快速完成接合路段数据缓和接续处理，实现两相邻道路段按照道路设计规范和标准以缓和过渡连接；所述的元数据管理功能模块用于对荒漠公路各路段路面、线形、交通环境数据的数据加载、数据显示与数据存储；所述的道路安全认知综合因子及子因子提取模块用于根据荒漠公路的线形参数以及道路环境条件等信息，对荒漠公路路段现场进行道路结构和交通环境安全统计分析，提取各类型道路安全认知综合因子和子因子；所述的道路安全认知子因子函数建立模块用于根据道路安全认知综合因子及子因子，进行道路交通环境认知变量安全性试验，建立各认知因子频率变化特性折线图，确定各等级道路下主因子函数折线结构，最终建立各等级荒漠公路各安全认知变量子因子函数；所述的道路安全认知综合因子计算模块根据安全认知子因子提取模块，计算各输入变量样本对应的安全性认知子因子函数值，对每组安全认知子因子输入样本进行计算并累加，计算道路安全认知综合因子值；所述的驾驶人行车速度控制MF规则建立模块根据荒漠公路现场测量所记录的每个实验路段的道路和交通环境参数以及自由流交通状况下的三类主要车型在该路段下的平均行驶车速，建立输入/输出样本集，经编程计算得到小轿车、中型车和重型车驾驶人在各级公路上进行速度控制的MF规则集；所述的车速控制模拟计算模块根据各等级公路MF规则表中的所有MF规则，建立MF规则的整体关系和道路交通环境信息指标值与控制车速之间的逻辑推理关系，应用重心法实现逻辑推理结果向对应控制车速转换，得到各等级公路上车辆驾驶人关于速度控制的逻辑推理数学描述过程，预测计算荒漠公路车速值；所述的行驶车速检测过程动态配色示意图输出模块，采用荒漠公路结构参数以及环境参数模拟计算结果，输出各检测路段的检测计算条件以及行驶车速检测过程动态配色示意图；所述的运行速度预测计算表输出模块用以输出检测路段车辆运行速度预测计算数据表以及车辆运行速度预测曲线；所述的测试路段数据存储模块采用Access数据库技术，利用VC++6.0开发平台建立了荒漠公路车速预测计算案例数据仓库，存储模拟计算生成的检测路段预测车速值。