【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法及系統技術，屬于城市道路交通安全管理。
技術介紹
1、交通沖突作為事前安全評價指標，在未發生事故之前，即可進行采集、觀測，并利用采集得到的沖突數對交叉口的安全水平進行評價。在城市道路中，兩相位交叉口未設置專用左轉相位，直行車流和左轉車流易產生沖突，對交通安全造成較大隱患，是道路治理的重點。目前的研究主要是采集單位時間內沖突數，以沖突數作為指標評價設施的安全性能，忽略了交通沖突的產生機理，未能針對特定沖突類型開展交通沖突影響因素的分析，從而難以找到道路安全治理的重點因素，難以通過調整道路設施參數，達到降低交通沖突、提升交通安全性能的目的。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法及系統，以解決現有技術中缺少對直左沖突影響因素分析，無法通過定量的參數調整降低沖突、提升交通安全性能的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術的第一方面提出一種兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，通過以下步驟s1至步驟s5構建交通沖突影響因素模型，分析各因素的影響程度，通過調整參數提升安全水平：
3、步驟s1、在城市道路范圍內選取兩相位交叉口，通過視頻采集交叉口流量、交通設計及交通信號控制等信息，通過視頻識別技術按照不同時間間隔提取交通沖突數據，根據不同交叉口特征，建立沖突數、流量對應集合組，以及交通設計、交通信號控制集合組。
4、步驟s2、根據不同時間間隔下，根據沖突數、流量集
5、步驟s3、基于各兩相位交叉口采集數據，將影響因素分為連續型變量和離散型變量，并確定連續型變量的建模形式以及離散型變量的取值范圍。基于直左沖突分布特征和直左沖突頻次分布類型，建立直左沖突頻次與交叉口交通流量、交通設計、交通信號控制等影響因素之間的關系模型。
6、步驟s4、對s3得到的影響因素之間的關系模型進行模型擬合驗證，采用累積殘差分析方法，確定殘差限值，繪制殘差曲線，觀測殘差曲線波動情況及限值滿足情況，以確定模型的檢驗精度。
7、步驟s5、采用靈敏度分析方法，分析各因素對沖突產生的影響程度，通過優化交通標志標線、安全設施設置、優化信號方案等，降低交通沖突產生頻次，提升兩相位交叉口安全性能。
8、優選地，所述步驟s1中所述的不同時間間隔，包括5min、15min、30min。
9、優選地，所述步驟s2中擬合優度方法，包括泊松分布、負二項分布、正態分布檢驗，應用實際沖突的平均值、方差，擬合三種分布，選取擬合最優情況。
10、優選地，所述步驟s3中所述的連續型變量和離散型變量，連續型變量包括直行交通量t、左轉交通量l、左轉彎半徑rl、左轉相位有效綠燈時長g。直行交通量t、左轉交通量l以對數形式lnt、lnl進行建模。離散型變量包括車道類型r、中央分隔帶類型s、左轉導向線類型m。
11、基于直左沖突頻次分布特征，根據以下公式，建立直左沖突頻次cf與上述影響因素變量間的關系模型。
12、cf＝a0×exp(a1?lnt+a2lnl+a3×r+a4×s+a5×m+a6×rl+a7g)
13、其中，ai(i＝0,……,n，n代表變量的個數)代表各影響因素的擬合系數。
14、優選地，所述步驟s4中累積殘差分析方法，計算殘差值σ(n)和殘差限值σ*(n)，根據下式計算：
15、
16、
17、其中，σ2(n)代表樣本集合中1到n個沖突預測值y與觀測值的殘差平方和；n代表步驟s1中的集合組數。
18、優選地，所述步驟s5中靈敏度分析方法，包括趨勢影響分析及影響程度分析，由影響因素變量系數的正負可知相關影響因素是正相關或是負相關；在其他影響因素不變的條件下，由系數絕對值大小可知影響程度的大小。
19、本專利技術公開的第二方面還提出一種兩相位交叉口直左沖突影響因素分析系統，包括用于采集基礎信息的模塊、用于建立影響因素分析模型的模塊、以及用于分析影響因素影響程度的模塊；
20、用于采集基礎信息的模塊包括：
21、用于在城市道路范圍內選取兩相位交叉口，通過視頻采集交叉口流量、交通設計及交通信號控制等信息，通過視頻識別技術按照不同時間間隔提取交通沖突數據，在不同交叉口，建立沖突數、流量對應集合組，以及交通設計、交通信號控制集合組的模塊。
22、用于在不同時間間隔下，將流量按照高、中、低進行分類，根據沖突數、流量集合組對應關系，分析不同流量特性下的交通沖突分布特征，采用擬合優度方法，確定直左沖突頻次分布類型的模塊。
23、用于建立影響因素分析模型的模塊包括：
24、用于在各兩相位交叉口采集數據，將影響因素分為連續型變量和離散型變量，并確定連續型變量的建模形式以及離散型變量的取值范圍。基于直左沖突分布特征，建立直左沖突與交通流量、交通設計、交通控制等參數之間的關系模型的模塊。
25、對影響因素分析模型進行模型擬合驗證，采用累積殘差分析方法，確定殘差限值，繪制殘差曲線，觀測殘差曲線波動情況及限值滿足情況，以確定模型的檢驗精度的模塊。
26、用于分析影響因素影響程度的模塊包括：
27、用于采用靈敏度分析方法，分析各因素對沖突產生的影響程度，通過優化交通標志標線、安全設施設置、優化信號方案等，降低交通沖突產生頻次，提升兩相位交叉口安全性能的模塊。
28、本專利技術的有益效果：
29、1.本專利技術針對兩相位直左沖突影響因素進行研究，對交叉口流量、交通設計及交通信號控制等影響因素進行采集，建立影響因素分析模型，克服了以往研究缺少針對具體沖突類型的建模分析，且對沖突的影響因素挖掘不夠的缺陷，同時，采用靈敏度分析方法，對各影響因素的影響程度進行定量分析，克服了現有研究對影響因素缺少定量分析方法，無法通過調整相關影響因素以降低交通沖突、提升安全性的不足。
30、2.本專利技術針對兩相位直左沖突影響因素進行研究，對交叉口流量、交通設計及交通信號控制等影響因素進行采集，建立影響因素分析模型，克服了以往研究缺少針對具體沖突類型的建模分析，且對沖突的影響因素挖掘不夠的缺陷，同時，采用靈敏度分析方法，對各影響因素的影響程度進行定量分析，克服了現有研究對影響因素缺少定量分析方法，無法通過調整相關影響因素以降低交通沖突、提升安全性的不足。本專利技術通過影響因素分析方法及系統，能夠將實際交叉口參數帶入影響因素分析模型，得到各影響因素對沖突的影響程度，通過定量調整影響參數，可降低交通沖突發生數量，達到提升交通安全的目標。
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1.兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，所述S1中不同時間間隔，包括5min、15min、30min。
3.根據權利要求1所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，所述S2中擬合優度方法，，應用實際沖突的平均值、方差，擬合高、中、低流量下三種分布，5min時間間隔，在低、中流量下沖突頻次符合負二項分布，高流量下沖突頻次符合泊松分布；30min時間間隔，低流量下沖突頻次符合負二項分布，中、高流量下沖突頻次符合正態分布。15min時間間隔，在高、中、低流量下沖突頻次均符合負二項分布，作為擬合程度最優的類型。
4.根據權利要求1所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，所述S3中，所述連續型變量包括直行交通流量T、左轉交通流量L、左轉彎半徑rL、左轉相位有效綠燈時長G，其中直行交通量T和左轉交通量L以對數形式lnT、lnL進行建模；所述離散型變量包括車道類型R、中央分隔帶類型S、左轉導向線類型M；
5.根據權利要求4
6.根據權利要求5所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，根據步驟2中確定的擬合程度最優類型時，所述直左沖突頻次與影響因素變量間的關系模型具體設計如下：
7.根據權利要求1所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，所述步驟S4中累積殘差分析方法的殘差值σ(n)和殘差限值σ*(n)，根據下式計算：
8.根據權利要求1所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，S5中的靈敏度分析方法，包括趨勢影響分析及影響程度分析，由影響因素變量系數的正負可知相關影響因素是正相關或是負相關；在其他影響因素不變的條件下，由系數絕對值大小可知影響程度的大小。
9.根據權利要求8所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，所述S5的具體分析如下：
10.兩相位交叉口直左沖突影響因素分析系統，其特征在于，包括：用于采集基礎信息的模塊、用于建立影響因素分析模型的模塊、以及用于分析影響因素影響程度的模塊；
...【技術特征摘要】
1.兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，所述s1中不同時間間隔，包括5min、15min、30min。
3.根據權利要求1所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，所述s2中擬合優度方法，，應用實際沖突的平均值、方差，擬合高、中、低流量下三種分布，5min時間間隔，在低、中流量下沖突頻次符合負二項分布，高流量下沖突頻次符合泊松分布；30min時間間隔，低流量下沖突頻次符合負二項分布，中、高流量下沖突頻次符合正態分布。15min時間間隔，在高、中、低流量下沖突頻次均符合負二項分布，作為擬合程度最優的類型。
4.根據權利要求1所述的兩相位交叉口直左沖突影響因素分析方法，其特征在于，所述s3中，所述連續型變量包括直行交通流量t、左轉交通流量l、左轉彎半徑rl、左轉相位有效綠燈時長g，其中直行交通量t和左轉交通量l以對數形式lnt、lnl進行建模；所述離散型變量包括車道類型r、中央分隔帶類型s、左轉導向線類型m；
5.根據權利要求4...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉擎超，張鑫，孔德文，張來玉，王瑞海，陳思齊，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：
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