一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法技術(shù)

一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法，本發(fā)明專利技術(shù)涉及基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法。本發(fā)明專利技術(shù)為了解決現(xiàn)有事故多發(fā)路段鑒別方法中存在的事故多發(fā)路段遺漏和事故多發(fā)路段擴(kuò)大的問題。本發(fā)明專利技術(shù)包括：步驟一：進(jìn)行事故數(shù)據(jù)預(yù)處理；步驟二：將步驟一預(yù)處理后的事故數(shù)據(jù)標(biāo)記于道路上；步驟三：確定滑動窗口的滑動步長s和窗口長度l；步驟四：將步驟三中確定窗口長度的滑動窗口按照確定的滑動步長，沿著步驟二標(biāo)記事故數(shù)據(jù)后的道路滑動，直到滑動窗口抵達(dá)待鑒別道路的終點(diǎn)為止；步驟五：事故多發(fā)路段鑒別結(jié)果輸出。本發(fā)明專利技術(shù)用于事故多發(fā)路段檢測領(lǐng)域。

Automatic identification method of accident prone section based on sliding window method

The invention relates to an automatic identification method of an accident multiple road section based on sliding window method, which relates to an automatic identification method of an accident multiple road section based on sliding window method. The invention aims to solve the problems of accidents, multiple road sections missing and accidents in multiple road sections identification methods in the existing accident multiple road sections. The invention includes the following steps: accident data preprocessing; step two: step one after pretreatment of the accident data marker on the road; step three: determine the sliding step S and window length L sliding window; step four: Step 3, determine the sliding window window length in accordance sliding step to determine the two steps along the road marking accident data slide, until the sliding window to identify the road until the end point arrived; step five: traffic accident identification results output. The invention is used in the field of accident multiple road detection.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法
本專利技術(shù)涉及基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法。
技術(shù)介紹
隨著我國大力推行基礎(chǔ)建設(shè)，我國在道路建設(shè)方面取得了輝煌的成就，但伴隨這這些輝煌成就到來的還有交通事故的逐漸增多，為了能夠較好的減少交通事故的發(fā)生，需要對公路事故多發(fā)路段進(jìn)行鑒別研究。在對事故多發(fā)路段進(jìn)行鑒別研究過程中，事故都發(fā)路段鑒別的精度將決定著后續(xù)研究的工作效率和經(jīng)濟(jì)投入。若事故多發(fā)路段鑒別不精確，不僅會造成投入的大量人力物力的浪費(fèi)，還不能很好的解決問題，甚至?xí)l(fā)更多的交通事故，對人們的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅。在對事故多發(fā)路段進(jìn)行鑒別研究的過程中，國內(nèi)外學(xué)者和研究人員以及相關(guān)單位作出了大量的探索，并且提出了較多的研究方法。其中較簡單較基本的主要有事故次數(shù)法、事故率法、預(yù)測事故，累計頻率法、質(zhì)量控制法、事故嚴(yán)重程度等，近些年一些較復(fù)雜的方法也相繼出現(xiàn)，如基于遺傳算法的事故多發(fā)路段鑒別研究等，這些方法基本都是基于固定單元劃分或按照道路線形對道路進(jìn)行路段劃分的。固定單元劃分是人為的將待鑒別道路按照一定的長度劃分為固定的單元，然后根據(jù)固定單元內(nèi)一定時期內(nèi)事故數(shù)的多少來進(jìn)行事故多發(fā)路段鑒別，基于固定單元劃分的方法運(yùn)用于事故多發(fā)路段鑒別會存在兩類弊端：一、事故多發(fā)路段的遺漏。在兩個固定單元之間，可能存在事故數(shù)較多的情況，但是由于兩個固定單元將其分?jǐn)偅總€固定單元里面的事故數(shù)則會較少。因此，原本是事故多發(fā)路段的地方則被鑒別為非事故多發(fā)路段，就造成了事故多發(fā)路段的遺漏。二、事故多發(fā)路段的擴(kuò)大。在在基于固定單元對事故多發(fā)路段進(jìn)行劃分時，若固定單元的單元長度取得過長，則會出現(xiàn)事故數(shù)全部集中于固定單元中的某一部分，而其他部分則事故數(shù)幾乎沒有，事故多那部分為事故多發(fā)路段，沒事故或事故少那部分則不是事故多發(fā)路段，但是按照事故鑒別條件，該固定單元為事故多發(fā)路段，這就造成了事故多發(fā)路段的擴(kuò)大，以至于在以后的事故多發(fā)段治理的過程中浪費(fèi)不必要的人力、物力和財力。同樣，按照道路線形進(jìn)行劃分的道路路段，在各路段接口處也會出現(xiàn)事故多發(fā)路段鑒別遺漏的情況，其事故多發(fā)路段遺漏的遠(yuǎn)離與固定單元劃分時事故多發(fā)路段的遺漏相同，只是在事故多發(fā)路段鑒別中遺漏的事故多發(fā)路段的數(shù)量隨著道路線形條件而變化，在道路線形條件較好的地方，道路路段劃分的較長，遺漏的事故多發(fā)路段較少，在道路路段劃分較短的地方，遺漏的事故多發(fā)路段較多。按照道路線形進(jìn)行的事故多發(fā)路段鑒別存在的另一個問題是事故多發(fā)路段擴(kuò)大，在道路線形條件越好的地方，事故多發(fā)路段擴(kuò)大的情況也也嚴(yán)重，因?yàn)榈缆肪€形條件越好，道路路段劃分的越長，當(dāng)事故越集中，擴(kuò)大的路段越多。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了解決現(xiàn)有事故多發(fā)路段鑒別方法中存在的事故多發(fā)路段遺漏和事故多發(fā)路段擴(kuò)大的問題，而提出一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法。一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法包括以下步驟：步驟一：進(jìn)行事故數(shù)據(jù)預(yù)處理；步驟二：將步驟一預(yù)處理后的事故數(shù)據(jù)標(biāo)記于道路上；步驟三：確定滑動窗口的滑動步長s和窗口長度l；步驟四：將步驟三中確定窗口長度的滑動窗口按照確定的滑動步長，沿著步驟二標(biāo)記事故數(shù)據(jù)后的道路滑動，直到滑動窗口抵達(dá)待鑒別道路的終點(diǎn)為止；步驟五：事故多發(fā)路段鑒別結(jié)果輸出。本專利技術(shù)的有益效果為：本專利技術(shù)通過將待評價道路上的歷史事故數(shù)據(jù)按照樁號標(biāo)記于道路，然后根據(jù)確定的窗口長度和滑動步長沿著道路樁號進(jìn)行滑動，若窗口內(nèi)出現(xiàn)超過事故多發(fā)路段判別數(shù)的事故起數(shù)時，則可以判別該窗口所在的路段為事故多發(fā)路段，并將該路段的樁號輸出進(jìn)行后續(xù)事故多發(fā)路段治理。本算法中若滑動步長足夠小，則可以完全覆蓋道路上的每個位置，將不會存在事故多發(fā)路段遺漏的情況；若窗體長度取到合適的長度(理論上越小越好)則窗口恰好只覆蓋事故多發(fā)路段，而不會造成事故多發(fā)路段的擴(kuò)大。因此本專利技術(shù)中基于滑動窗法的事故多發(fā)路段鑒別算法在進(jìn)行事故多發(fā)路段鑒別時可以有效避免事故多發(fā)路段的遺漏和擴(kuò)大，對事故多發(fā)路段進(jìn)行精準(zhǔn)的鑒別。同時，若將本專利技術(shù)編成程序，制作成相應(yīng)的軟件將可以通過軟件自動的進(jìn)行事故多發(fā)路段鑒別。鑒于現(xiàn)有方法存在以上問題，本專利技術(shù)既能有效解決現(xiàn)有方法存在的問題，又能使事故多發(fā)路段鑒別之間在計算機(jī)上完成，大大提高鑒別的準(zhǔn)確度和效率。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的流程圖；圖2為道路事故數(shù)據(jù)位置標(biāo)記示意圖；圖3為本專利技術(shù)中滑動窗滑動示意圖；圖4為本專利技術(shù)對事故多發(fā)路段鑒別示意圖。具體實(shí)施方式具體實(shí)施方式一：如圖1所示，一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法包括以下步驟：步驟一：進(jìn)行事故數(shù)據(jù)預(yù)處理；步驟二：將步驟一預(yù)處理后的事故數(shù)據(jù)標(biāo)記于道路上；步驟三：確定滑動窗口的滑動步長s和窗口長度l；步驟四：將步驟三中確定窗口長度的滑動窗口按照確定的滑動步長，沿著步驟二標(biāo)記事故數(shù)據(jù)后的道路滑動，直到滑動窗口抵達(dá)待鑒別道路的終點(diǎn)為止；步驟五：事故多發(fā)路段鑒別結(jié)果輸出。具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是：所述步驟一中進(jìn)行事故數(shù)據(jù)預(yù)處理的具體過程為：對事故數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查矯正，刪去不可用的數(shù)據(jù)；所述不可用的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)不全或?qū)κ鹿庶c(diǎn)的樁號記錄錯誤。事故數(shù)據(jù)是道路事故多發(fā)路段鑒別時的基礎(chǔ)支撐資料，也是事故多發(fā)路段鑒別的依據(jù)。在本專利技術(shù)中將所收集到的道路上的歷史事故數(shù)據(jù)，事故數(shù)據(jù)一般來源于公安交通管理部門、公路路產(chǎn)部門和醫(yī)院等部門所記錄的事故數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在記錄時一般都或多或少都會存在數(shù)據(jù)不全的情況，或一些樁號異常等情況，因此需要在運(yùn)用這些數(shù)據(jù)之前對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查矯正，刪去那些不可用的數(shù)據(jù)。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是：所述步驟二中將步驟一預(yù)處理后的事故數(shù)據(jù)標(biāo)記于道路上的具體過程為：將步驟一預(yù)處理后的事故數(shù)據(jù)按照記錄的樁號對應(yīng)標(biāo)記于道路，形成帶有事故數(shù)據(jù)的帶狀路線圖。道路事故數(shù)據(jù)位置標(biāo)記示意圖如圖2所示。由于本專利技術(shù)的實(shí)施時基于道路事故數(shù)據(jù)進(jìn)行的，加之道路事故多發(fā)路段只有在事故對應(yīng)標(biāo)記于道路樁號時才能進(jìn)行鑒別。因此在數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理之后，將其按照記錄的樁號對應(yīng)標(biāo)記于道路，形成一個帶有事故數(shù)據(jù)的帶狀路線圖。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式一或二相同。具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是：所述步驟三中確定滑動窗口的滑動步長s和窗口長度l的具體過程為：滑動窗口的長度和滑動步長決定著事故多發(fā)路段的鑒別精度，即不同的滑動窗口長度和滑動步長都會影像事故多發(fā)路段的鑒別精度。本專利技術(shù)中窗口的長度可以根據(jù)道路的特性自行確定(如取100m或500m或1km或其他)，在道路各方面條件較好的道路上可以取得稍微長一些，在道路條件較差的道路上則應(yīng)將滑動窗口長度取得較短一些。當(dāng)?shù)缆飞系氖鹿蚀螖?shù)服從泊松分布時，滑動窗口的長度根據(jù)以下公式確定：其中N為事故次數(shù)；λ為平均每公里的事故次數(shù)；a為顯著性水平，取5％；P(N≥Nmin)為事故次數(shù)大于事故多發(fā)點(diǎn)鑒別事故數(shù)的概率；當(dāng)?shù)缆飞鲜鹿蚀螖?shù)服從負(fù)二項分布時，滑動窗口的長度按下式計算確定：其中λ為平均每公里的事故次數(shù)；k為負(fù)二項分布的參數(shù)，即過度離散參數(shù)，k＞0；Γ(·)為伽瑪函數(shù)；滑動窗口的滑動步長為滑動窗體長度的1/10或1/5。確定完窗口長度之后，可根據(jù)實(shí)際情況確定滑動窗口的滑動步長，滑本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法，其特征在于：所述基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法包括以下步驟：步驟一：進(jìn)行事故數(shù)據(jù)預(yù)處理；步驟二：將步驟一預(yù)處理后的事故數(shù)據(jù)標(biāo)記于道路上；步驟三：確定滑動窗口的滑動步長s和窗口長度l；步驟四：將步驟三中確定窗口長度的滑動窗口按照確定的滑動步長，沿著步驟二標(biāo)記事故數(shù)據(jù)后的道路滑動，直到滑動窗口抵達(dá)待鑒別道路的終點(diǎn)為止；步驟五：事故多發(fā)路段鑒別結(jié)果輸出。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法，其特征在于：所述基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法包括以下步驟：步驟一：進(jìn)行事故數(shù)據(jù)預(yù)處理；步驟二：將步驟一預(yù)處理后的事故數(shù)據(jù)標(biāo)記于道路上；步驟三：確定滑動窗口的滑動步長s和窗口長度l；步驟四：將步驟三中確定窗口長度的滑動窗口按照確定的滑動步長，沿著步驟二標(biāo)記事故數(shù)據(jù)后的道路滑動，直到滑動窗口抵達(dá)待鑒別道路的終點(diǎn)為止；步驟五：事故多發(fā)路段鑒別結(jié)果輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法，其特征在于：所述步驟一中進(jìn)行事故數(shù)據(jù)預(yù)處理的具體過程為：對事故數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查矯正，刪去不可用的數(shù)據(jù)；所述不可用的數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)不全或?qū)κ鹿庶c(diǎn)的樁號記錄錯誤。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法，其特征在于：所述步驟二中將步驟一預(yù)處理后的事故數(shù)據(jù)標(biāo)記于道路上的具體過程為：將步驟一預(yù)處理后的事故數(shù)據(jù)按照記錄的樁號對應(yīng)標(biāo)記于道路，形成帶有事故數(shù)據(jù)的帶狀路線圖。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于滑動窗法的事故多發(fā)路段自動鑒別方法，其特征在于：所述步驟三中確定滑動窗口的滑動步長s和窗口長度l的具體過程為：當(dāng)?shù)缆飞系氖鹿蚀螖?shù)服從泊松分布時，滑動窗口的長度根據(jù)以下公式確定：其中N為事故次數(shù)；λ為平均每公里的事故次數(shù)；a為顯著性水平，取5％；P(N≥Nmin)為事故次數(shù)大于事故多發(fā)點(diǎn)鑒別事故數(shù)的概率；當(dāng)?shù)缆飞鲜鹿蚀螖?shù)服從負(fù)二項分布時，滑動窗口的長度按下式計算確定：

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孟祥海，張道玉，梁心雨，蔣艷輝，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江,23