城市路網行人交通事故黑點識別方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種城市路網行人交通事故黑點識別方法，通過對指定時間段指定區(qū)域內的行人交通事故數(shù)據(jù)建立標準化的行人交通事故數(shù)據(jù)庫，計算各單位路段的事故頻數(shù)，并利用其估計行人交通事故分布模型的參數(shù)值，得到各事故頻數(shù)的概率和事故頻數(shù)累積概率，確定給定置信水平下的行人交通事故黑點上限閾值，識別行人交通事故黑點，通過反向解碼實現(xiàn)行人交通事故黑點的空間定位和顯示?？朔爽F(xiàn)有事故黑點識別方法精度低、主觀性大、可視性差等不足，在降低行人交通事故發(fā)生率和提高城市行人交通系統(tǒng)的安全性方面等有重要的工程應用價值。
【專利說明】城市路網行人交通事故黑點識別方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及行人交通安全領域，尤其涉及一種城市路網行人交通事故黑點識別方 法，通過分析城市路網行人交通事故數(shù)據(jù)的空間分布，進行城市路網行人交通事故黑點識 別。

【背景技術】
[0002] 近年來，隨著社會經濟的飛速發(fā)展，人們的社會活動日益頻繁，城市中機動車交 通量、行人交通量等急劇上升，極大地增加了人車事故的發(fā)生概率。另一方面，由于長期 以來對行人交通安全問題的忽視，我國行人在交通事故中的傷亡人數(shù)居高不下，已演變?yōu)?嚴重的社會問題。據(jù)公安部交通管理局的事故統(tǒng)計資料分析，2010年我國行人傷亡人數(shù) 達16281人，占事故總死亡人數(shù)的24. 96% ;受傷人數(shù)達44627人，占事故總受傷人數(shù)的 17. 57%。
[0003] 因而行人交通安全問題正逐漸成為交通工程領域中越來越受到關注的一塊內容。 利用行人交通事故數(shù)據(jù)對城市路網中的行人交通事故黑點進行識別可以有針對性的改善 事故多發(fā)區(qū)域的安全現(xiàn)狀，從而提高交通安全管理水平，減少人員傷亡和財產損失，對發(fā)展 新時期和諧交通有重要意義。已有的研究中交通事故黑點的確定，通常采用專家經驗法、事 故數(shù)法等，這些方法通常人為確定事故黑點的判別閾值，未對交通事故歷史數(shù)據(jù)進行深入 分析，存在主觀性大、可視性差的缺點。另一方面，由于行人交通事故發(fā)生量較機動車事故 小，偶然性較大，行人事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)常常會出現(xiàn)零觀測值過多的情形，以往的模型在事故數(shù) 據(jù)的統(tǒng)計分析中未考慮數(shù)據(jù)的這一過離散特征，例如利用泊松分布來描述事故數(shù)據(jù)就會導 致有偏的統(tǒng)計推斷結果，使得模型的精度較低。


【發(fā)明內容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術行人交通事故偶發(fā)性大的特點，以及傳統(tǒng)事故黑點識別技術精度 低、主觀性大、可視性差的缺陷與不足，本發(fā)明提出了一種城市路網行人交通事故黑點識別 法，解決了交通事故數(shù)據(jù)中零值過多的問題，提高了行人交通事故黑點識別的精度；通過地 址的解碼實現(xiàn)對行人事故黑點的空間定位，增強了系統(tǒng)的可視性。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：
[0006] 本發(fā)明城市路網行人交通事故黑點識別方法，通過對行人交通事故歷史數(shù)據(jù)進行 標準化處理，建立標準化的行人交通事故數(shù)據(jù)庫，計算各單位路段的事故頻數(shù)，并利用其估 計行人交通事故分布模型的參數(shù)值，得到各事故頻數(shù)的概率和事故頻數(shù)累積概率，通過得 到的模型計算在置信水平為供（一般取0.95或0.99)時對應的事故黑點判別的上限閾值， 將每個單位路段的事故頻數(shù)數(shù)據(jù)與上限閾值進行對比，從而確定行人交通事故黑點，根據(jù) 事故黑點地址的編碼規(guī)則進行反向解碼，對行人交通事故黑點進行空間定位和顯示。具體 地，包括以下幾個步驟：
[0007] 步驟1 :建立標準化的行人交通事故數(shù)據(jù)庫
[0008] 選取一時間段內固定路網范圍內的城市道路為對象，將此時間段此范圍內發(fā)生的 行人交通事故數(shù)據(jù)的地址信息按照交叉口、方向、路段號三個特征對每個單位路段進行編 碼，分別用i、d、s(i/d/s = 1，2,3…n)表示，通過上述編碼唯一確定每個單位路段的地址 信息D(i，d，s);同時記錄每個單位路段在此時間段內不同時間的死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、經 濟損失信息，從而建立標準化的行人交通事故數(shù)據(jù)庫。
[0009] 步驟2 :計算每個單位路段行人交通事故頻數(shù)
[0010] 事故頻數(shù)為所述時間段內發(fā)生在相同地址信息的單位路段上的行人交通事故的 起數(shù)。根據(jù)步驟1中建立的標準化行人交通事故數(shù)據(jù)庫，將地址信息D(i，d，S)相同的每個 單位路段發(fā)生的行人交通事故數(shù)據(jù)進行相加統(tǒng)計，得到每個單位路段的事故頻數(shù)y(M，s)。
[0011] 步驟3 :建立行人交通事故分布模型
[0012] 步驟3. 1 :構建行人交通事故零膨脹泊松分布模型

【權利要求】
1. 一種城市路網行人交通事故黑點識別方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :建立標準化的行人交通事故數(shù)據(jù)庫 選取一時間段內固定路網范圍內的城市道路為對象，將此時間段此范圍內發(fā)生的行人 交通事故數(shù)據(jù)的地址信息按照交叉口、方向、路段號三個特征對每個單位路段進行編碼，分 別用i、d、s(i/d/s = 1，2,3…η)表示，通過上述編碼唯一確定每個單位路段的地址信息 D(i，d，s);同時記錄每個單位路段在此時間段內不同時間的死亡人數(shù)、受傷人數(shù)、經濟損失 信息，從而建立標準化的行人交通事故數(shù)據(jù)庫； 步驟2 :計算每個單位路段行人交通事故頻數(shù) 根據(jù)步驟1中建立的標準化行人交通事故數(shù)據(jù)庫，將地址信息D(i，d，s)相同的每個單 位路段發(fā)生的行人交通事故數(shù)據(jù)進行相加統(tǒng)計，得到每個單位路段的事故頻數(shù)y(M，s); 步驟3 :建立行人交通事故分布模型 步驟3. 1 :構建行人交通事故零膨脹泊松分布模型
式⑴中：f (y(i;d，s)，λ，ω)為零膨脹泊松分布概率密度函數(shù)；y (i d s)為地址信息 D (i，d，s)的單位路段的事故頻數(shù)；λ為泊松分布的強度；ω為膨脹系數(shù)，且〇 < ω < 1 ; 步驟3. 2 :行人交通事故零膨脹泊松分布模型參數(shù)估計 在步驟3. 1中行人交通事故零膨脹泊松分布模型的基礎上，得到該分布模型的對數(shù)似 然函數(shù)如下：
對公式（2)求偏導數(shù)，4
，聯(lián)立兩式，得到公式（3):
將步驟2中計算得到的地址信息為D(i，d，s)的單位路段的事故頻數(shù)y(M，s)全部帶入 公式（3)，得到模型中λ和ω的極大似然估計值i和冶。 將得到的極大似然估計值i和?帶入公式（1)，獲得確定參數(shù)的行人交通事故分布函 數(shù)，如公式（4)所示；
步驟4 :行人交通事故黑點判別 步驟4. 1 :確定事故黑點判別的上限閾值 將單位路段事故頻數(shù)y(us)分為〇, 1，2, 3, 4, > 5幾種情況，分別帶入公式（4)分別求 出其概率 然后計算事故頻數(shù)累積概率F (η)，如公式（5)所示：
選取置信水平供，得出滿足供的最小整數(shù)為行人交通事故黑點的上限閾值Λ ; 步驟4. 2 :行人交通事故黑點判別 將步驟2中得到的單位路段事故頻數(shù)ya4s)與步驟4. 1得到的事故黑點上限閾值JV進 行比較；若該單位路段內事故頻數(shù)y(us)大于上限閾值iV，則此單位路段為行人交通事故 黑點，從而確定行人交通事故黑點的地址信息D(i，d，s)。
2.根據(jù)權利要求1所述的城市路網行人交通事故黑點識別方法，其特征在于，行人交 通事故數(shù)據(jù)的地址信息按照交叉口、方向、路段號三個特征對每個單位路段進行編碼，具體 為： 將此時間段此范圍內發(fā)生的行人交通事故數(shù)據(jù)的地址信息按照地址編碼規(guī)則進行編 碼；所述的地址編碼規(guī)則為：將地址信息拆分為交叉口屬性、方向屬性、路段號屬性三個特 征； 1) 交叉口屬性，用i表示 按照其經緯度坐標，由北至南，由西至東對所述城市道路交叉口按i = 1，2, 3…η依次 進行交叉口屬性編碼； 2) 方向屬性，用d表不 將兩個交叉口之間的道路進行均分，每部分隸屬于臨近的交叉口；以每個交叉口為對 象，將其連接的道路從正北向開始按順時針方向由d = 1，2, 3···η依次對道路進行方向屬性 的編碼；事故發(fā)生在交叉口時，方向屬性編碼為d = 0。 3) 路段號屬性，用s表示 以200米為單位進行道路分段，若不滿200米的按照一段計算，從所連接的交叉口開始 對已進行方向屬性編碼的道路在各個方向按s = 1，2, 3···η依次進行路段號屬性的編碼；事 故發(fā)生在交叉口時路段號屬性編碼為s = 0 ; 通過對每個單位路段采用交叉口、方向、路段號三個特征進行編碼，確定每個單位路段 的地址信息D(i，d，s)。
【文檔編號】G06F17/50GK104392076SQ201410781098
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權日:2014年12月16日
【發(fā)明者】陸麗麗, 任剛, 王 義, 王煒 申請人:東南大學