一种开放式小区内外部道路设计安全评价的方法与流程

本发明涉及道路交通技术领域，特别是涉及一种开放式小区内外部道路设计安全评价的方法。

背景技术：

随着我国国民经济的迅猛发展和城市化进程的加快，一些城市的交通拥堵问题日益严重。我国城市交通路网结构不合理是导致这一问题无法有效解决的主要原因。长期以来，由于规划思想与管理体制的限制，我国城市中存在许多大型封闭的小区，这些小区一定程度上阻碍了城市微循环道路网的形成，切割了城市交通，增加了城市道路网的压力。解决城市干道交通拥堵，推广住宅街区制并逐步打开已建成的住宅小区和单位大院是关键。而在推行小区开放的过程中所面临的最大问题是如何保障开放式小区的道路交通安全。

与国外已具备成熟的开放式街区路网安全规划研究基础不同，开放式小区这一概念在我国仍处于推广阶段。不管是在科研研究领域还是专利应用领域，基于开放式小区的研究往往利用拓扑理论及交通流理论等对路网可靠性，通达性以及交通拥堵等方面进行分析，在路网安全评价方面，尤其是涉及开放式小区内外部道路设计的安全评价的研究依然相当缺乏。针对这一社会实际需求与理论研究不足的矛盾，本发明提出了一种开放式小区内外部道路设计安全评价的方法。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种开放式小区内外部道路设计安全评价的方法，能够对开放式小区内外部道路设计的安全水平进行定量分析，并对其交通安全水平进行等级划分，为达此目的，本发明提供一种开放式小区内外部道路设计安全评价的方法，包括如下步骤：

(1)划分调查区域及数据采集：以主干道和次干道作为边界，对区域进行划分，选择面积大于0.5km²的区域作为调查区域，将主干道、次干道和支路作为调查区域内道路网络的边，道路交叉点与断头路端点作为节点进行数据采集，包括住宅用地占比pr，路网密度dr，主要道路比例pa，次要道路比例ps，网络的边数e，节点数n，节点n的度kn，节点i与j的距离dij，节点间的最短路径数kij，路网连结度从c，路段限速vl，路段长度l，小区对外通路条数ce，事故数a，交通量q；

(2)研究对象筛选：引入筛选指标，选取满足住宅用地占比大于25％，路网密度为8～12km/km²，且连结度大于1.6的调查区域作为研究对象，即交通安全分析小区，并利用(1)中所得数据对各交通安全分析小区及其相邻调查区域的路网特征变量进行计算，包括节点i与j之间穿越节点n的最短路径数kinj，中介中心性bn，接近中心性cn，网格系数m；

(3)道路网络形态划分及判别：将主要道路比例pa，次要道路比例ps，中介中心性bn，接近中心性cn，网格系数m作为聚类变量，利用k-means聚类的方法将所有交通安全分析小区及其相邻调查区域的路网形态划分为g类，表示为rf(f＝1,2,3,…,g)。根据聚类结果，通过贝叶斯判别分析的方法判别其道路网络形态，判别得分最高的网络形态即为该区域的道路网络形态，sf表示第f类路网形态的判别得分，so表示常数项，sk表示聚类变量系数，xk表示聚类变量，对应的判别函数为：

(4)评价模型选择及参数标定：以交通分析小区的事故率作为因变量，采取全贝叶斯空间分层模型进行交通安全分析，i表示与交通分析小区相邻的调查区域的总数，nf(f＝1,2,3,…,g)表示与交通分析小区相邻的rf类调查区域的数量，ce表示对外通路条数，k表示调查区域的路段集，vl表示交通分析小区与相邻的调查区域的总平均限速差，α为常数项、εi表示随机误差项，ui表示空间相关性的随机效应项，βn为回归向量系数，对具有不同类路网形态的交通分析小区分别建立交通安全分析模型；

(5)交通安全评价：对小区进行路网形态划分，利用相应路网形态的模型对小区开放后的交通安全水平进行定量分析，并得到所有小区期望事故率的总分布情况，根据模型的特性，以期望事故率μ作为中心线，向上向下分别平移个单位作为上下控制限，将小区内外部道路设计的交通安全水平划分为四级：ⅰ，ⅱ，ⅲ，ⅳ。

本发明的进一步改进，步骤(1)中节点n的度kn是指该调查区域内与节点n相邻的边数，连接度是指该调查区域内道路连接数量与道路节点数量的比值。

本发明一种开放式小区内外部道路设计安全评价的方法，通过选取与现有封闭式小区具有类似用地性质的区域作为研究对象，利用全贝叶斯空间分层模型研究道路设计对于不同路网形态的小区所造成的影响，在随机误差项的基础上，引入考虑小区空间相关性的随机效应项在，考虑了开放式小区在空间上的趋同效应。另外，模型对现有封闭式小区开放后的交通安全水平进行定量分析及等级划分，为开放式小区的交通安全风险识别及交通安全水平评价提供了科学有效的方法。

附图说明

图1为本发明的交通安全分析结果与安全评价等级划分示意图。

图2为本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种开放式小区内外部道路设计安全评价的方法，能够对开放式小区内外部道路设计的安全水平进行定量分析，并对其交通安全水平进行等级划分。

如图1和2所示，一种判定快速道路定点测速仪对交通事故数量影响的方法，包括如下步骤：

(1)划分调查区域及数据采集：通过当地交通部门及交警局调研与采集路网信息及土地利用信息，以主干道和次干道作为边界，对区域进行划分，选择面积大于0.5km²的区域作为调查区域。将主干道、次干道和支路作为调查区域内道路网络的边，道路交叉点与断头路端点作为节点进行数据采集，包括住宅用地占比pr，路网密度dr，主要道路比例pa，次要道路比例ps，网络的边数e，节点数n，节点n的度kn，节点i与j的距离dij，节点间的最短路径数kij，路网连结度c，路段限速vl，路段长度l，小区对外通路条数ce，事故数a，交通量q。

(2)研究对象筛选：引入筛选指标，选取满足住宅用地占比大于25％，路网密度为8～12km/km²，且连结度大于1.6的调查区域作为研究对象，即交通安全分析小区。并利用(1)中所得数据对各交通安全分析小区及其相邻调查区域的路网特征变量进行计算，包括节点i与j之间穿越节点n的最短路径数kinj，中介中心性bn，接近中心性cn，网格系数m。

(3)道路网络形态划分及判别：将主要道路比例pa，次要道路比例ps，中介中心性bn，接近中心性cn，网格系数m作为聚类变量，利用k-means聚类的方法将所有交通安全分析小区及其相邻调查区域的路网形态划分为g类，表示为rf(f＝1,2,3,…,g)。根据聚类结果，通过贝叶斯判别分析的方法判别其道路网络形态，判别得分最高的网络形态即为该区域的道路网络形态，sf表示第f类路网形态的判别得分，so表示常数项，sk表示聚类变量系数，xk表示聚类变量，对应的判别函数为：

(4)评价模型选择及参数标定：以交通分析小区的事故率作为因变量，采取全贝叶斯空间分层模型进行交通安全分析。i表示与交通分析小区相邻的调查区域的总数，nf(f＝1,2,3,…,g)表示与交通分析小区相邻的rf类调查区域的数量，ce表示对外通路条数，k表示调查区域的路段集，vl表示交通分析小区与相邻的调查区域的总平均限速差，α为常数项、εi表示随机误差项，ui表示空间相关性的随机效应项，βn为回归向量系数。对具有不同类路网形态的交通分析小区分别建立交通安全分析模型。

(5)交通安全评价：对小区进行路网形态划分，利用相应路网形态的模型对小区开放后的交通安全水平进行定量分析，并得到所有小区期望事故率的总分布情况。根据模型的特性，以期望事故率μ作为中心线，向上向下分别平移个单位作为上下控制限，将小区内外部道路设计的交通安全水平划分为四级：ⅰ，ⅱ，ⅲ，ⅳ。

下面用具体实施例来说明本发明。

1)划分调查区域及数据采集：通过当地交通部门及交警局调研与采集路网信息及土地利用信息，以主干道和次干道作为边界，对区域进行划分，选择面积大于0.5km²的区域作为调查区域，各调查区域样本编号为zi。将主干道、次干道和支路作为调查区域内道路网络的边，道路交叉点与断头路端点作为节点进行数据采集，得到的各调查区域的相关数据如表1-1所示。

表1-1调查区域数据采集统计表

2)研究对象筛选：引入筛选指标，选取满足住宅用地占比大于25％，路网密度为8～12km/km²，且道路连接数量与道路节点数量的比值大于1.6的调查区域作为研究对象，即交通安全分析小区。

3)路网形态划分：将主要道路比例pa，次要道路比例ps，中介中心性bn，接近中心性cn，网格系数m作为聚类变量，利用k-means聚类的方法将所有交通安全分析小区及其相邻调查区域的路网形态划分为g类，表示为rf(f＝1,2,3,…,g)。根据聚类结果，通过贝叶斯判别分析的方法判别其道路网络形态，判别得分最高的网络形态即为该区域的道路网络形态。

4)交通安全分析模型构建：基于路网形态的划分结果，统计与交通安全分析小区相邻的各类路网形态的调查区域的数量，并根据表1-1中的数据得到交通安全分析小区交通安全分析模型的自变量数据表1-2，以交通分析小区的事故率作为因变量，利用表1-2中的数据，采取全贝叶斯空间分层模型对具有不同路网形态的交通分析小区分别建立交通安全分析模型。

表1-2交通安全分析小区相邻调查区域数量采集统计表

5)交通安全评价：对小区进行路网形态划分，利用对应路网形态的模型对开放后的交通安全水平进行定量分析，得到全体小区期望事故率的总分布情况。以期望事故率作为中心线，向上向下分别平移个单位作为上下控制限，将小区内外部道路设计的交通安全水平划分为四级：ⅰ，ⅱ，ⅲ，ⅳ。

表1-3交通安全水平等级划分表

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。