本发明涉及交通安全和交通管理
技术领域：
，具体是一种基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法。
背景技术：
：良好的道路交通能见度是实现安全驾驶的必要条件之一，低能见度情况下安全视距不够，驾驶人对相对车速敏感度严重降低，导致估计车距、车速不准确，并容易产生错觉，使得驾驶人在遇到突发事故情况下无法迅速、及时、准确地判断，极易诱发交通事故。既有关于道路交通能见度的研究多是对雾天交通事故统计分析、宏观交通流特征、微观驾驶行为和交通管控等方面的研究，而对雾天道路交通能见度的划分仅仅是借鉴国内外相关标准和已有的研究成果，并没有进行针对性的专题研究。因此，如何科学合理的划分道路交通能见度，并针对不同能见度环境制定对应的交通管控措施，对保障交通参与者生命财产安全和提高道路交通系统运行效率有着重要的意义。技术实现要素：本发明的目的是为了弥补上述现有技术存在的漏洞，提供一种基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，。本发明的技术方案如下：一种基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)、构建初始不同能见度等级的实验场景，采集不同能见度环境下车辆运行状态的原始数据，数据采集频率为100hz；(2)、对采集得到的不同能见度环境下车辆运行状态的原始数据进行预处理，筛选出正式实验路段且符合实验要求的车辆运行状态数据；(3)、计算不同能见度直线路段和弯道路段区间车辆平均行驶速度，输出不同能见度环境下直线路段和弯道路段车辆行驶的平均速度均值分布图；(4)、根据步骤(3)得到的不同能见度环境下直线路段和弯道路段的车辆行驶的平均速度数据，利用方差分析的统计学方法，探究不同能见度环境下的直线路段和弯道路段车辆运行速度有无显著差异，并根据方差分析结果，得到道路交通能见度分级结果。所述的基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，根据既有的规范以及相关研究成果，能见度在20米以下时，驾驶员无法保证安全驾驶；而当能见度大于200米时，驾驶员的驾驶行为受到能见度的影响可忽略不计，即可视为安全距离，因此所述初始不同能见度等级划分选用能见度为20米到能见度为200米的能见度区间作为适用范围，即[20米，200米]，其中能见度为20米作为能见度下限值，记为a米，能见度为200米作为能见度上限值，记为b米，根据既有相关研究成果，将上述能见度区间分成三组能见度区间，分别为a[a,x1]、b(x1,x2]、c(x2,b]，并分别以能见度间隔m、n、p在上述三组能见度区间内设置初始能见度等级，具体划分方法如下：l＝{lj|j∈n+}＝{la，lb，lc}la＝{a,a+m,a+2m,…,x1}lb＝{x1+n,x1+2n,x1+3n,…,x2}lc＝{x2+p,x2+2p,x2+3p,…,b}其中，l为初始不同能见度等级的集合，la、lb、lc分别为a、b、c三组能见度区间中初始能见度等级集合，x1、x2分别为既有研究对能见度分组的边界值。所述的基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，所述不同能见度环境下车辆运行状态的原始数据包括仿真时长、车辆沿道路中心线行驶时距道路起点的实时距离、瞬时车速和模拟场景中的能见度。所述的基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，所述正式实验路段是在构建驾驶仿真环境时定义的车辆数据采集路段，包括直线路段和弯道路段。所述的基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，所述符合实验要求的车辆运行状态数据是驾驶员按照实验要求完成实验的数据，剔除超速和驶离指定车道路段的数据。所述的基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，所述平均速度为平均行驶速度是以第i个驾驶人驾车经过指定路段j所有瞬时速度的平均值，其计算公式为：其中，n为在指定路段j采集到车速数据样本总量的个数，vijk是指第i个驾驶人在驾车经过指定路段j所采集到车速数据样本总量中第k时刻的瞬时车速。所述的基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，所述方差分析的统计学方法是对不同能见度环境下的直线路段和弯道路段车辆行驶的平均速度进行方差齐次检验，检验通过后，利用最小显著性差异法(leastsiginificantdifference)探究不同能见度环境下的直线路段和弯道路段车辆运行速度有无显著差异。所述的基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，所述根据方差分析结果，得到道路交通能见度分级结果是以能见度为li时的观测变量ai作为原始参考组，从小到大依次观察li后相邻n组能见度li+1、li+2、li+n对应的观测变量ai+1、ai+2、ai+n与其是否存在显著差异，若能见度li+1与能见度li下的观察变量不存在显著差异，而能见度li+2与能见度li下的观察变量存在显著差异，则以能见度li+2作为划分能见度分级界限，并将能见度li+2作为参考类别，重复上述步骤。本发明的有益效果：本发明根据雾天环境下驾驶员不同的车辆运行速度，提出了一种道路交通能见度分级方法，弥补了既有技术缺少对道路交通能见度分级方法进行深入探究的不足，为制定雾天不同能见度环境下的交通管控措施提供了理论依据。附图说明图1为本发明的流程图。图2为直线路段能见度与平均速度均值分布图。图3为弯道路段能见度与平均速度均值分布图。具体实施方式本发明的基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法，对驾驶员在不同能见度环境下的车辆运行速度数据进行采集，利用方差分析探究不同能见度环境下车辆运行平均速度的差异。基于方差分析结果，找出驾驶员在不同能见度环境下速度具有显著差异的能见度值，进而确定具有显著速度差异的能见度临界点。本发明的基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法流程参见图1。第一步，构建仿真实验场景，采集不同能见度环境下车辆运行状态的原始数据。本发明以白天作为实验仿真环境，场景中设置适量的对向交通流，能见度初始划分为17个等级，可分为a、b、c三组，具体划分方法为：(a)能见度在20-50米时，以5米为单位递增划分为20、25、30、35…50；(b)能见度在60-100米时，以10米为单位递增划分为60、70、80…100；(c)能见度在120-200米时，以20米为单位递增划分为120、140、160…200。为避免因相邻道路能见度差距较小使得驾驶员不能准确感知外界环境变化，导致不能获得真实的数据，因此需要依次从a、b、c三组中随机选取若干个不同能见度等级的路段进行搭配，组成三组仿真实验场景(表1)。表1实验组别设计根据《公路路线设计规范》(jtgd20-2014)构建实验场景，选取双向四车道的二级公路作为仿真道路，车道宽度为3.75m，道路限速为80km/h。仿真道路全长8.3km，由若干段直线路段和弯道路段(r＝400m)组成，不同能见度环境下的直线路段和弯道路段长度均为500米，同时为保证获得数据的科学性和可靠性，在相邻不同能见度环境实验路段间设置200m的过渡路段供驾驶员调整驾驶状态。实验开始后，开始采集仿真时长、车辆沿道路中心线距道路起点的距离、瞬时车速和模拟场景中的能见度数据，数据采集频率为100hz。第二步，进行样本筛选。由第一步得到的原始数据集，根据车辆的实时位置，剔除过渡段车辆运行数据和驾驶员违反道路限速要求的数据，得到不同能见度环境下直线段和弯道段车辆运行速度数据。第三步，对第二步筛选出来的不同能见度环境和不同道路路段下的车辆运行平均速度进行计算，输出直线路段和弯道路段的能见度平均速度均值分布图(参见图2、图3)。第四步，利用统计学中的方差分析方法，分析驾驶员在直线和弯道路段在不同能见度环境下的车辆运行速度有无显著差异。由表2中直线和弯道路段的方差齐性检验结果可知，两个路段的sig值均大于0.05，表明直线路段和弯道路段的车辆运行速度均值数据可以用方差分析方法进行进一步研究。表2方差齐性检验levene统计量df1df2sig直线路段1.479162790.106弯道路段0.759162830.731由表3可知，在直线路段，当以20m能见度作为参照时，对能见度大于20m的平均速度进行检验，发现能见度为25m和30m时驾驶员的平均速度与其并不存在显著差异，而能见度为35m时的平均速度与能见度为20m的平均速度存在显著差异(sig＝0.02)，此时将35m的能见度作为能见度的边界，并将35m能见度作为参照，对能见度大于35m的平均速度进行检验，重复上述步骤，分别得到能见度界限为60m、140m。因此直线路段能见度等级划分标准可参照表4，同上可获得弯道路段能见度划分标准。表3直线段平均车速方差分析结果表4直线和弯道路段能见度分级标准以上对本发明实施例所提供的一种基于车辆运行速度的道路交通能见度分级方法进行了详细介绍，本文中应用了具体实例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。当前第1页12