專利名稱：一種基于兩車碰撞時間的機動車有效交通沖突識別方法
技術領域：
本發明屬于交通安全評價領域，具體涉及一種基于兩車碰撞時間的機動車有效交通沖突識別方法。
背景技術：
交通沖突技術是目前國內外應用最廣泛的交通安全間接評價法。交通沖突技術以交通沖突作為交通事故替代指標來評價道路交通的安全狀況，與傳統的基于交通事故數據分析的交通安全評價方法相比，交通沖突技術不依賴于完善的事故統計資料的積累，具有數據獲得迅速、樣本量大、評價周期短等優點，因此自20世紀80年代引入我國后迅速得到了關注。交通沖突技術的核心是利用交通沖突作為代替交通事故的評價指標，因此，交通沖突技術研究的基礎是獲取可靠、足量的交通沖突數據，交通沖突數據調查在很大程度上決定了交通沖突技術研究的有效性和可靠性。交通沖突的發生過程與交通事故相似，是兩個交通參與者在空間上同時向交通沖突點接近以至于有可能發生碰撞。就一定意義而言，交通事故同屬于交通沖突范疇，交通事故與交通沖突的成因及發生過程完全相似，也就是說，交通沖突與交通事故在本質上是一致的，兩者之間的唯一區別在于交通沖突中由于駕駛員及時采取了避險行為，避免了交通事故的發生，而在交通事故中，駕駛員由于未及時采取避險行為最終導致了事故的發生。也就是說，避險行為是識別交通沖突的一個主要指標，但由于駕駛員個人的誤判，在某些沒有碰撞可能的交通事件是，同樣會采取避險行為。有效的交通沖突事件中，如果駕駛員未采取避險措施，將會導致交通事故的發生；在無效的交通沖突事件中，即使駕駛員未采取任何避險措施，仍然不會發生交通事故，這是區分交通沖突是否可能導致事故發生的關鍵。但目前的交通沖突判別中，認為發生了避險行為即代表沖突產生，這種判別方法將會使大量不具備實際危險性的交通事件被誤判為交通沖突。本發明即通過對交通沖突本質的分析，利用兩輛沖突車輛碰撞時間的關系進行有效交通沖突的識別。
發明內容
發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種基于兩車碰撞時間的機動車有效交通沖突識別方法，該方法通過交通事件中兩車碰撞時間的比較來識別有效交通沖突，可以提高交通沖突調查數據的有效性和可靠性，為應用交通沖突技術進行交通安全評價提供良好的沖突數據。技術方案:為實現上述目的，本發明的一種基于兩車碰撞時間的機動車有效交通沖突識別方法，包括以下步驟:I)選擇要進行交通沖突調查的沖突點，確定造成此沖突點的兩股機動車流，包括第一沖突車輛和第二沖突車輛；2)判斷在交通事件發生時，兩輛沖突車輛是否均采取了避險行為:若只有一輛沖突車輛采取了避險行為，則記錄此避險行為發生時刻點，調查在此時刻點時兩輛沖突車輛距離沖突點的距離，即碰撞距離以及車輛正常行駛速度；若兩輛沖突車輛均采取了避險行為，則以先采取避險行為的時刻為準，計算此時刻點時兩輛沖突車輛距離沖突點的距離，即碰撞距離以及車輛正常行駛速度；3)根據所述步驟2)得到的沖突車輛碰撞距離及行駛速度，分別計算第一沖突車輛的碰撞時間TTC1及第二沖突車輛的碰撞時間TTC2 ；4)若TTC1大于或等于TTC2,則根據第二沖突車輛車身長度、避險時刻點前速度，計算其通過沖突點所需時間t2，比較TTC1與TTC2+t2的大小，若此時TTC1 ( TTC2+t2，則確定此交通事件為有效交通沖突，否則為無效交通沖突；5)若TTC1小于TTC2,則根據第一沖突車輛車身長度、避險時刻點前速度，計算其通過沖突點所需時間t1;比較TTC2與TTCft1的大小，若此時TTC2 ( TTCJt1,則確定此交通事件為有效交通沖突，否則為無效交通沖突。有益效果:本發明克服過去單純以避險行為作為交通沖突發生判別標準的缺陷，通過分析避險行為發生時刻兩輛沖突車輛的碰撞時間關系來識別是否有可能發生交通事故，據此識別有效交通沖突。本發明的優勢在于通過對交通沖突與交通事故相似性的本質分析，指出只有真正具備交通事故發生可能性的交通事件才是有效的交通沖突。對避險行為發生時刻兩輛沖突車輛的碰撞時間及車輛通過沖突點所需時間之間關系進行分析，判定當兩輛沖突車輛可能同時經過沖突點時的交通事件為有效交通沖突。在本質上將交通沖突與交通事故統一起來，保證交通沖突可以更好的反應實際交通安全水平。因此，本發明可以為交通沖突技術在交通安全評價中的應用提供可靠的數據基礎。
圖1為本發明的總體流程圖；圖2為本發明中，交通沖突點及沖突車輛碰撞距離示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。如圖1所示，本發明的一種基于兩車碰撞時間的機動車有效交通沖突識別方法，包括以下步驟:I)選擇要進行交通沖突調查的沖突點，確定造成此沖突點的兩股機動車流，包括第一沖突車輛和第二沖突車輛；2)判斷在交通事件發生時，兩輛沖突車輛是否均采取了避險行為:若只有一輛沖突車輛采取了避險行為，則記錄此避險行為發生時刻點，調查在此時刻點時兩輛沖突車輛距離沖突點的距離，即碰撞距離以及車輛正常行駛速度；若兩輛沖突車輛均采取了避險行為，則以先采取避險行為的時刻為準，計算此時刻點時兩輛沖突車輛距離沖突點的距離，即碰撞距離以及車輛正常行駛速度；3)根據所述步驟2)得到的沖突車輛碰撞距離及行駛速度，分別計算第一沖突車輛的碰撞時間TTC1及第二沖突車輛的碰撞時間TTC2 ；4)若TTC1大于或等于TTC2,則根據第二沖突車輛車身長度、避險時刻點前速度，計算其通過沖突點所需時間t2，比較TTC1與TTC2+t2的大小，若此時TTC1 ( TTC2+t2，則確定此交通事件為有效交通沖突，否則為無效交通沖突；5)若TTC1小于TTC2,則根據第一沖突車輛車身長度、避險時刻點前速度，計算其通過沖突點所需時間t1;比較TTC2與TTCft1的大小，若此時TTC2 ( TTCJt1,則確定此交通事件為有效交通沖突，否則為無效交通沖突。以下采用具體實施例進一步說明本發明的方法的具體實施過程。實施例1:已知某無信號控制交叉口如圖2所示，第一進口道直行車流與第二進口道直行車流有潛在沖突點，在進行交通沖突調查時發現在某個交通事件中第一沖突車輛采取了避險行為，第二沖突車輛無避險行為，通過本發明方法識別此交通事件是否為有效交通沖突的過程如下:I)已知第一沖突車輛與第二沖突車輛的潛在沖突點位置如圖2所示，第一沖突車輛在駛向沖突點的過程中采取了避險行為，第二沖突車輛在駛向潛在沖突點的過程中未采取避險行為； 2)通過錄像觀測可得第一沖突車輛在時刻T開始采取避險行為，第一沖突車輛在時刻T時車頭距離潛在沖突點距離L1=7米，在時刻T前第一沖突車輛的正常行駛速度為'=5米/秒；第二沖突車輛在時刻T時車頭距離潛在沖突點距離L2=6米，在時刻T前第二沖突車輛的正常行駛速度為V2=6米/秒；3)第一沖突車輛的碰撞時間TTC1=LyV1=Tz^=1.4秒；第二沖突車輛的碰撞時間TTC2=L2/V2=6/6=1 秒；4)因為TTC1=L 4>TTC2=1,因此下面需要繼續分析第二沖突車輛完全通過沖突點所需時間，進而判斷第一沖突車輛與第二沖突車輛是否存在潛在碰撞風險；5)通過錄像觀測可知第二沖突車輛的車身長度為4.2米，因此第二沖突車輛如果按照正常行駛速度行駛過沖突點，從第二沖突車輛車頭達到沖突點到第二沖突車輛車尾通過沖突點需要時間t2=4.2/6=0.7秒；6)由步驟3可知第二沖突車輛的TTC2小于第一沖突車輛的TTC1,即如果兩輛車輛都按照正常行駛速度駛向潛在沖突點，第二沖突車輛將先到達沖突點，因此如果在第二沖突車輛完全通過沖突點之前(即第二沖突車輛車尾通過沖突點)第一沖突車輛也到達沖突點，這時將發生交通碰撞事故，這種有危險的交通事件才是真正有效的交通沖突。由步驟3和步驟5可知，TTC2=I秒，t2=0.7秒，TTC1=L 4秒，TTC2+t2=l.7秒，此時第一沖突車輛與第二沖突車輛的碰撞時間滿足TTC2 ( TTC1 ( TTC2+t2的條件，所以此交通事件為有效交通沖關。實施例2:已知某無信號控制交叉口如圖2所示，第一進口道直行車流與第二進口道直行車流有潛在沖突點，在進行交通沖突調查時發現在某個交通事件中第一沖突車輛與第二沖突車輛均采取了避險行為，通過本發明方法識別此交通事件是否為有效交通沖突的過程如下:I)已知第一沖突車輛與第二沖突車輛的沖突點位置如圖2所示，第一沖突車輛與第二沖突車輛在駛向沖突點過程中均采取了避險行為，觀測發現第一沖突車輛采取避險行為時刻早于第二沖突車輛，因此以第一沖突車輛采取避險行為時刻為準計算兩輛沖突車輛的碰撞距離及正常行駛速度；2)通過錄像觀測發現第一沖突車輛在時刻T開始采取避險行為，第一沖突車輛在時刻T時車頭距離潛在沖突點距離L1=7米，在時刻T前第一沖突車輛的正常行駛速度為V1=IO米/秒；第二沖突車輛在時刻T時車頭距離潛在沖突點距離L2=6米，在時刻T前第二沖突車輛的正常行駛速度為V2=5米/秒；3)第一沖突車輛的碰撞時間TTCelVVee/lO=。.7秒；第二沖突車輛的碰撞時間TTC2=L2/V2=6/5=1.2 秒；4)因為TTC1=0.7<TTC2=1.2，因此下面需要繼續分析第一沖突車輛完全通過沖突點所需時間，進而判斷第一沖突車輛與第二沖突車輛是否存在潛在碰撞風險；5)通過錄像觀測可知第一沖突車輛的車身長度為4米，因此第一沖突車輛如果按照正常行駛速度行駛過沖突點，從第一沖突車輛車頭達到沖突點到第一沖突車輛車尾通過沖突點需要時間^=4/10=0.4秒；6)由步驟3可知第以沖突車輛的TTC1小于第二沖突車輛的TTC2,即如果兩輛車輛都按照正常行駛速度駛向沖突點，第一沖突車輛將先到達沖突點，因此如果在第一沖突車輛完全通過沖突點之前(即第一沖突車輛車尾通過沖突點)第二沖突車輛也到達沖突點，這時將發生交通碰撞事故，這種有危險的交通事件才是真正有效的交通沖突。由步驟3和步驟5可知，TTC1=0.7秒，t^0.4秒，TTC2=L 2秒，TTCJt1=L I秒，此時第一沖突車輛與第二沖突車輛的碰撞時間不滿足TTC1CTTC2 ( TTCJt1的條件，所以此交通事件為非有效交通沖關。為了將本發明與現在常用的交通沖突識別方法進行比較，通過調查獲取了 15個交叉口近三年的事故數據，對這15個交叉口進行沖突錄像，然后分別利用本發明及現在常用的交通沖突識別方法進行交通沖突判別。計算兩種方法沖突識別結果與15個交叉口的交通事故的相關系數，結果如表1所示。表1不同沖突識別方法下沖突與事故的相關系數
權利要求
1.一種基于兩車碰撞時間的機動車有效交通沖突識別方法，其特征在于包括以下步驟: 1)選擇要進行交通沖突調查的沖突點，確定造成此沖突點的兩股機動車流，包括第一沖突車輛和第二沖突車輛； 2)判斷在交通事件發生時，兩輛沖突車輛是否均采取了避險行為:若只有一輛沖突車輛采取了避險行為，則記錄此避險行為發生時刻點，調查在此時刻點時兩輛沖突車輛距離沖突點的距離，即碰撞距離以及車輛正常行駛速度；若兩輛沖突車輛均采取了避險行為，則以先采取避險行為的時刻為準，計算此時刻點時兩輛沖突車輛距離沖突點的距離，即碰撞距離以及車輛正常行駛速度； 3)根據所述步驟2)得到的沖突車輛碰撞距離及行駛速度，分別計算第一沖突車輛的碰撞時間TTC1及第二沖突車輛的碰撞時間TTC2 ； 4)若TTC1大于或等于TTC2,則根據第二沖突車輛車身長度、避險時刻點前速度，計算其通過沖突點所需時間t2，比較TTC1與TTC2+t2的大小，若此時TTC1 ( TTC2+t2,則確定此交通事件為有效交通沖突，否則為無效交通沖突； 5)若TTC1小于TTC2,則根據第一沖突車輛車身長度、避險時刻點前速度，計算其通過沖突點所需時間t1;比較TTC2與TTCft1的大小，若此時TTC2 ( TTCJt1,則確定此交通事件為有效交通沖突，否則為無效交通沖突。
全文摘要
本發明公開了一種基于兩車碰撞時間的機動車有效交通沖突識別方法，該方法包括選擇沖突點、判斷兩沖突車輛是否采取了避險行為等步驟，通過分別調查兩輛沖突車輛采取避險行為時的碰撞距離、行駛速度，求出兩輛車輛的碰撞時間，進而判斷是否具有發生交通事故的風險，以此作為依據進行有效交通沖突的識別。與傳統單純依靠避險行為進行交通沖突識別方法相比，本發明提出的方法可以排除一些不具有交通事故發生可能的偽沖突，使得交通沖突調查結果與實際交通事故具有更密切的聯系，進而提高交通沖突調查的有效性和可靠性，為應用交通沖突技術進行交通安全評價提供良好的沖突數據。
文檔編號G08G1/16GK103106811SQ201310013309
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者劉攀, 陳昱光, 柏璐, 張鑫, 蔣璇, 俞灝, 羊釗, 郭延永 申請人:東南大學