基于系统安全指标分布法的道路事故黑点鉴别系统

摘要

本发明公开了一种基于系统安全指标分布法的道路事故黑点鉴别系统，该系统包括历史事故数据记录单元、系统安全指标记录单元、黑点鉴别单元和黑点鉴别结果输出单元。本发明设计的系统安全指标法综合考虑了目标道路上历史事故数据在空间位置上的相互关联，计算简洁。仅需对路段节点上的系统安全指标进行计算，而无需进行路段单元划分，从而克服了传统黑点鉴别方法中必须先进行路段单元划分，同时将历史事故数据的空间关联纳入考虑，使得结果更加精确。

说明书

技术领域

本发明属于道路安全领域，尤其涉及通过分析历史交通事故数据空间分布 得到系统安全指标在道路上分布，从而进行道路事故黑点鉴别的方法，用于使 用道路历史数据对该道路进行事故黑点鉴别。

背景技术

目前道路交通事故日益增多，道路安全问题受到越来越广泛的重视。在道 路交通安全保障工程中，首先要进行的就是道路事故黑点鉴别，同时也是最重 要的一步。道路事故黑点鉴别包括路段单元划分，鉴别方法设计，鉴别指标选 取等三部分技术要点，最后完成道路事故黑点鉴别工作。其中鉴别指标的选取 主要是根据工作目标、工作性质以及经济限制等因素综合觉得的，而路段单元 划分与鉴别方法设计则在研究领域及工程应用领域受到最多的关注。

道路事故黑点鉴别的路段单元划分方法主要可分为两类，固定长度法与变 化长度法。固定长度法主要是指使用者指定固定的道路长度为一个路段单元， 通常可以是0.5千米，或1千米等；变化长度法主要是指根据道路自身几何特 征如车道数、车道宽度、道路线形等划分路段单元，确保在同一路段单元内， 道路几何特征一致。这些方法在工程应用中虽然简单易行，但是受到使用者主 观影响较大，方法实施可靠度与使用者工作经验相关，难以推广。道路事故黑 点鉴别的鉴别方法类型也多种多样，常用的方法有当量事故数法、累计频率 法、当量事故率法、事故数-事故率法以及贝叶斯分析法等等。这些方法具有各 自的优势，但是他们在使用中都基于道路路段单元进行的，因而由于道路交通 条件的复杂多变，划分路段单元过程存在一定主观随意性，缺乏说服力，影响 最终鉴别结果的精确性。

在过去进行道路事故黑点鉴别是，首先需要进行主观判断，完成路段单元 划分，再实施相应黑点鉴别方法，但是由于第一阶段的路段单元划分受使用者 主观影响较大，使用者经验能力对后一阶段鉴别结果的可靠度影响较大，不利 于推广使用。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种道 路事故黑点鉴别系统，能够方便、快捷、准确的进行基于系统安全指标分布法 的道路事故黑点鉴别。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种基于系 统安全指标分布法的道路事故黑点鉴别系统，包括历史事故数据记录单元、系 统安全指标记录单元、黑点鉴别单元和黑点鉴别结果输出单元，其中：

所述历史事故数据记录单元，用于存储记录来自历史事故数据库的道路事 故数据；

所述黑点鉴别单元，对历史事故数据记录单元中记录的数据进行运算处 理，并将运算结果存入系统安全指标记录单元；

所述系统安全指标记录单元，用于记录黑点鉴别单元的运算结果；

所述黑点鉴别结果输出单元，根据系统安全指标记录单元中的数据，绘制 并输出系统安全指标在沿指定道路的分布曲线图，以及系统安全指标在沿指定 道路的分布表。

所述历史事故数据记录单元，对待鉴别道路的历史事故数据按照事故数据 序号i、事故发生地点桩号X_i进行逐条存储。

所述黑点鉴别单元，首先对道路历史事故数据的空间分布进行统计：将道 路按固定长度定位一个路段节点，逐个累计各个路段节点所包含的道路历史事 故数，全长为L的道路，共计m个路段节点，其中第i个节点的累计道路历史 事故数为N_i；

然后对每个路段节点处的系统安全指标按照式（1）进行计算，得到各路 段节点处的系统安全指标I_i；

$I_i=\frac{m}{(m-1)S^2}(N_i-\bar{N})\underset{j=1,j\ne i}{\overset{m}{\Sigma }}(N_j-\bar{N})---\left(1\right)$

其中：m为路段节点数；S²为各个路段节点累计道路历史事故数的方差 值，如式(2)所示；N_i为第i个节点的累计道路历史事故数；为各个路段节点 累计道路历史事故数的均值，如式(3)所示；

$S^2=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{(N_i-\bar{N})}^2---\left(2\right)$

$\bar{N}=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{N}_i---\left(3\right)$

将运算得到的各个路段节点处的系统安全指标存储在系统安全指标记录单 元内。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点:依据的系统安全指标 分布法，是在对历史道路事故数据空间分布分析基础上完成对道路事故黑点鉴 别工作，考虑目标道路上历史事故数据在空间位置上的相互关联。建立道路节 点-系统安全指标模型，得到随道路节点变化的系统安全指标，从而避免了对目 标路段进行路段单元划分，并且在黑点鉴别方法中将历史事故数据的空间关联 纳入考虑，从而更加精确了事故多发路段鉴别结果。

附图说明

图1为本发明所述道路事故黑点鉴别系统的工作流程示意图；

图2为本发明实施例中计算得到的系统安全指标在沿指定道路的分布曲线 图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用 于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术 人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范 围。

基于系统安全指标分布法的道路事故黑点鉴别系统，包括历史事故数据记 录单元、系统安全指标记录单元、黑点鉴别单元和黑点鉴别结果输出单元；所 述历史事故数据记录单元将来自历史事故数据库的道路事故数据存储起来，黑 点鉴别单元对历史事故数据记录单元中记录的数据进行运算，把运算结果存入 系统安全指标记录单元；黑点鉴别结果输出单元输出系统安全指标在沿指定道 路的分布曲线图以及系统安全指标在沿指定道路的分布表；

所述历史事故数据记录单元，将历史事故数据库中的待鉴别道路的历史事 故数据按照事故数据序号i、事故发生地点桩号X_i进行逐条存储；

所述黑点鉴别单元和系统安全指标记录单元，对存储在历史事故数据记录 单元中的历史道路事故数据，黑点鉴别单元首先对道路历史事故数据的空间分 布进行统计，即将道路按100米长度定为一个路段节点，逐个累计各个路段节 点所包含的道路历史事故数，全长为L的道路，共记m个路段节点，其中第i 个节点的累计道路历史事故数为N_i；

对每个路段节点处的系统安全指标进行计算，各路段节点处的系统安全指 标值如式(1)所示，

$I_i=\frac{m}{(m-1)S^2}(N_i-\bar{N})\underset{j=1,j\ne i}{\overset{m}{\Sigma }}(N_j-\bar{N})---\left(1\right)$

其中：m为路段节点数；S²为各个路段节点累计道路历史事故数的方差 值，如式(2)所示；N_i为第i个节点的累计道路历史事故数；为各个路段节点 累计道路历史事故数的均值，如式(3)所示

$S^2=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{(N_i-\bar{N})}^2---\left(2\right)$

$\bar{N}=\frac{1}{m}\underset{i=1}{\overset{m}{\Sigma }}{N}_i---\left(3\right)$

将运算得到的各个路段节点处的系统安全指标存储在系统安全指标记录单 元；所述黑点鉴别结果输出单元，根据存储在系统安全指标记录单元中的数 据，绘制系统安全指标在沿指定道路的分布曲线图，并输出系统安全指标在沿 指定道路的分布表。

下面结合附图与具体实施例对本发明进一步说明：首先是历史事故数据记 录，将历史事故数据库中的待鉴别道路的历史事故数据，存储在历史事故数据 记录单元中，如表1所示。

表1：历史事故数据单元历史事故数据存储

在黑点鉴别单元中，对保存于历史事故数据记录单元的历史事故参数进行 运算，首先代入公式（1），结果如表2所示。

表2系统安全指标运算结果

节点序号 系统安全指标 节点序号 系统安全指标 1 1 84 1.2 2 1.9 85 1 3 5 86 1 4 3 87 1 5 1 88 3.2 6 3 89 3 ... ... ... ... ... ... ... ... 79 1 162 5 80 1 163 2.2 81 1.7 164 1.2 82 1.7 165 1 83 1 166 3.2

然后将以上各个路段节点的系统安全指标存入系统安全指标记录单元。

再通过黑点鉴别结果输出单元绘制如图2所示的系统安全指标在沿指定道 路的分布曲线图，其输出实施实例系统安全指标在沿指定道路的分布表如表3 所示。

表3系统安全指标在沿指定道路的分布表