专利名称：一种城市交通环境下平面交叉口安全水平的评价方法
技术领域：
本发明涉及交通安全领域领域，尤其是一种利用微观仿真软件PARAMICS和冲突分析软件SSAM进行城市交通环境下平面交叉口安全水平的评价方法。
背景技术：
在城市交通领域，随着城市交通环境越来越复杂，居民安全意识日益提升，城市交通安全越来越受广泛的重视。而城市交通安全的评价方法起步较晚，与国外相比，我国在城市平面交叉口安全评价领域受到事故数据库不足的制约，往往只能采取一些替代评价指标进行城市平面交叉口安全的评价。其中交通冲突技术使用最为频繁，但是由于交通冲突的采集过程受采集人员主观判断影响较大，往往不同采集人员相互之间采集得到的数据缺乏可比性。随着计算机技术的发展，不断成熟的微观仿真技术得到了广泛的应用，特别是在城市交通的研究方面，逐渐形成了利用微观仿真技术模拟城市平面交叉口运行状况，进而进行研究分析。但是将微观仿真技术应用于城市平面交叉口安全评价，还处于起步阶段，相关研究较少。
发明内容
发明目的为了解决现有交通冲突技术所存在的数据随机性大，缺乏可比性的问题，本发明提供了一种利用微观仿真软件PARAMICS和冲突分析软件SSAM进行城市交通环境下平面交叉口安全水平的评价方法。技术方案一种城市交通环境下平面交叉口安全的评价方法，包括步骤I)通过数据采集模块进行外业数据的采集，采集的内容包括平面交叉口处的道路参数信息和交通路况信息；2)根据城市平面交叉口建立城市交通环境下平面交叉口 PARMICS仿真模型，根据步骤I中采集到的道路参数信息进行设置；3)根据步骤I中所采集到的交通路况信息，对所建立的城市交通环境下平面交叉口 PARMICS仿真模型的对应参数进行标定；4)运行PARMICS仿真模型，输出车辆轨迹文件，改变PARAMICS软件的随机发生器种子，重复上述操作，进行多次仿真，消除误差，输出最终的车辆轨迹文件；5)采用SSAM软件对步骤4得到的车辆轨迹文件进行冲突分析，并对追尾冲突、换道冲突以及交叉冲突进行安全评价。更为优选的，步骤I中，所述道路参数信息包括平面交叉口进口道宽度、进口道车道数、中央分隔带宽度、非机动车道宽度、进口道路缘石半径，所述交通路况信息包括进口道交通流量、进口道大小车比例、进口道车速、进口道车道车头时距。更为优选的，步骤I中，在交叉口装有信号灯的情况下，所述道路参数信息的采集还包括信号灯周期时长、信号灯相位相序、信号灯各相位绿灯时长、信号灯全红时间、信号灯黄灯时间。更为优选的，步骤5中，所述安全评价内容包括平均冲突次数、最小冲突次数、最大冲突次数以及冲突数方差。有益效果本发明所述的一种城市交通环境下平面交叉口安全水平的评价方法利用微观仿真软件PARAMICS建立城市环境下平面交叉口 PARAMICS仿真模型同时结合冲突分析软件SSAM进行冲突分析，克服了过去交通冲突评价方法稳定性不好,受采集人员主观判断影响较大，缺乏可比性的缺陷，在进行城市交通环境下平面交叉口的安全评价方面具有实际工程运用价值。
图1是本发明一种城市交通环境下平面交叉口安全水平的评价方法的流程图；图2是实施例中交叉口追尾冲突数分布图；图3是实施例中交叉口换道冲突数分布图；图4是实施例中交叉口交叉冲突数分布图。
具体实施例方式请参阅图1所示，本发明公开了一种城市交通环境下平面交叉口安全水平的评价方法，包括以下步骤I)外业数据采集外业数据采集主要包括平面交叉口进口道宽度、进口道车道数、中央分隔带宽度、非机动车道宽度、进口道交通流量、进口道大小车比例、进口道车速、进口道车道车头时距、进口道路缘石半径，如果交叉口装有信号灯，还需采集信号灯周期时长、信号灯相位相序、信号灯各相位绿灯时长、信号灯全红时间、信号灯黄灯时间。所有采集得到的数据将应用于本方法步骤2、3的模型建立与参数标定。2)建立城市交通环境下平面交叉口 PARAMICS仿真模型根据城市交叉口建立城市交通环境下平面交叉口 PARAMICS仿真模型，同时根据步骤I所采集得到的数据并注意对平面交叉口进口道宽度、进口道车道数、中央分隔带宽度、非机动车道宽度、进口道路缘石半径进行修正，如果交叉口装有信号灯，还需对信号灯周期时长、信号灯相位相序、信号灯各相位绿灯时长、信号灯全红时间、信号灯黄灯时间进行设置。3)参数标定结合步骤中采集得到的数据，对步骤2中建立的城市交通环境下平面交叉口 PARAMICS仿真模型进行参数标定，对各个进口道的交通流量、大小车比例、进口道车速以及进口道车辆车头时距等参数进行标定。4)运行多次仿真并输出车辆轨迹文件经过步骤3的参数标定，步骤2中所建立的PARAMICS仿真模型已经能够模拟城市平面交叉口运行状况，设置PARAMICS软件，使其在运行PARAMICS仿真模型之后能够输出车辆轨迹文件。为消除随即误差，改变PARAMICS软件的随机发生器种子，进行多次仿真，使仿真结果具有统计意义。5)运用SSAM软件进行安全评价采用SSAM软件对多次仿真输出得到的车辆轨迹文件进行冲突分析，并对冲突数进行统计描述，根据冲突类型的不同，按追尾冲突、换道冲突以及交叉冲突，分别统计平均冲突次数、最小冲突次数、最大冲突次数以及冲突数方差，以此作为交叉口安全评价结果。
请参照图2至图4，以下为基于上述评价方法以国内某城市环境下某平面交叉口的交通冲突评价为例的具体实施例:第I步，外业数据采集:数据资料采集自国内某城市环境下某平面信号交叉口处，采集时间为I个工作日的早、中、晚三个时间段各2个小时，共计6个小时，采集数据包括:进口道交通流量、进口道大小车比例、进口道车速、进口道车道车头时距，以及该平面交叉口的进口道宽度、进口道车道数、中央分隔带宽度、非机动车道宽度、进口道路缘石半径、信号灯周期时长、信号灯相位相序、信号灯各相位绿灯时长、信号灯全红时间、信号灯黄灯时间。所有采集得到的数据将应用于本实施例的第2、3步的模型建立与参数标定。第2步，建立城市交通环境下平面交叉口 PARAMICS仿真模型，:如图2所示，本实例根据城市平面交叉口建立了城市交通环境下平面交叉口 PARAMICS仿真模型，应用了第I步中采集得到的数据，对包括平面交叉口进口道宽度、进口道车道数、中央分隔带宽度、非机动车道宽度、进口道路缘石半径、信号灯周期时长、信号灯相位相序、信号灯各相位绿灯时长、信号灯全红时间、信号灯黄灯时间等信息进行了设置。第3步，参数标定:根据第I步中采集得到的数据，对在第2步中建立的城市交通环境下平面交叉口 PARAMICS仿真模型进行参数标定，标定的内容包括各个进口道的交通流量、大小车比例、进口道车速以及进口道车辆车头时距等参数。第4步，运行多次仿真并输出车辆轨迹文件:经过第3步的参数标定，在第2步中所建立的PARAMICS仿真模型 已经能够模拟城市平面交叉口运行状况，设置PARAMICS软件，使其在运行PARAMICS仿真模型之后能够输出车辆轨迹文件，改变PARAMICS软件的随机发生器种子，进行100次仿真，以消除随机误差，使仿真结果具有统计意义。第5步，运用SSAM软件进行安全评价:采用SSAM软件对100次仿真输出得到的车辆轨迹文件进行冲突分析，并对冲突数进行统计描述，本实施例中根据冲突类型的不同，共进了追尾冲突、换道冲突以及交叉冲突三种类型的冲突分析，每种冲突分别统计了平均冲突次数、最小冲突次数、最大冲突次数以及冲突数方差，如表I所示。表I冲突数统计描述
冲突类型平均冲突数最小冲突数最大冲突数冲突数标准差 追尾冲突 35.5421598 77
换道冲突 24.8412406 46
交叉冲突 82.46312410.03根据表I数据绘制分别绘制三种类型冲突的分布图，见图2、图3和图4。以此作为交叉口安全评价结果，既可预定安全阈值用于安全评价，也可用于定量化比较。
权利要求
1.一种城市交通环境下平面交叉口安全的评价方法，其特征是包括步骤: 1)通过数据采集模块进行外业数据的采集，采集的内容包括平面交叉口处的道路参数信息和交通路况信息； 2)根据城市平面交叉口建立城市交通环境下平面交叉口PARMICS仿真模型，根据步骤I中采集到的道路参数信息进行设置； 3)根据步骤I中所采集到的交通路况信息，对所建立的城市交通环境下平面交叉口PARMICS仿真模型的对应参数进行标定； 4)运行PARMICS仿真模型，输出车辆轨迹文件，改变PARAMICS软件的随机发生器种子，重复上述操作，进行多次仿真，消除误差，输出最终的车辆轨迹文件； 5)采用SSAM软件对步骤4得到的车辆轨迹文件进行冲突分析，并对追尾冲突、换道冲突以及交叉冲突进行安全评价。
2.根据权利要求1所述城市交通环境下平面交叉口安全的评价方法，其特征在于:步骤I中，所述道路参数信息包括平面交叉口进口道宽度、进口道车道数、中央分隔带宽度、非机动车道宽度、进口道路缘石半径，所述交通路况信息包括进口道交通流量、进口道大小车比例、进口道车速、进口道车道车头时距。
3.根据权利要求2所述城市交通环境下平面交叉口安全的评价方法，其特征在于:步骤I中，在交叉口装有信号灯的情况下，所述道路参数信息的采集还包括信号灯周期时长、信号灯相位相序、信号灯各相位绿灯时长、信号灯全红时间、信号灯黄灯时间。
4.根据权利要求1所述城市交通环境下平面交叉口安全的评价方法，其特征在于:步骤5中，所述安全评价内容包括平均冲突次数、 最小冲突次数、最大冲突次数以及冲突数方差。
全文摘要
本发明公开了一种城市交通环境下平面交叉口安全的评价方法，通过外业数据采集，运用微观仿真软件PARAMICS建立城市交通环境下平面交叉口的PARAMICS微观仿真模型，对仿真模型进行参数标定，改变仿真随机种子，多次运行仿真，输出仿真车辆轨迹文件，运用冲突分析软件SSAM对仿真车辆轨迹文件进行分析，输出各种类型例如追尾冲突、换道冲突、交叉冲突的仿真冲突数，以此来进行城市交通环境下平面交叉口的安全评价。本发明克服了过去交通冲突评价方法稳定性不好，受采集人员主观判断影响较大，缺乏可比性的缺陷，在进行城市交通环境下平面交叉口的安全评价方面具有实际工程运用价值。
文档编号G08G1/00GK103077279SQ20131000896
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者俞灏, 刘攀, 樊蓉, 郭延永, 陈昱光, 羊钊, 张鑫, 段荟 申请人:东南大学