一种基于区域公路数字化的交通安全隐患时空排查方法

本发明涉及城市交通规划及交通大数据研究领域，具体来说是一种基于区域公路数字化的交通安全隐患时空排查方法。

背景技术：

1、随着中国城市化步伐的加快，城市地区人口的飞速增长给城市的可持续性带来了前所未有的压力，尤其是在交通问题方面。交通的发展往往促进了城市经济的繁荣，但这种交通的发展也会造成严重影响当地居民的安全问题。交通事故现在是世界范围内死亡的主要原因之一。随着中国汽车保有量的快速增长，城市交通持续增长。交通安全风险持续上升，不容忽视。

2、人们普遍认为，建筑环境对交通事故的发生有相当大的影响。作为一个重要的建筑环境因素，土地利用不仅影响城市的人口和社会经济特征，还决定交通量和交通行为模式。当前，中国土地开发正经历从增量到存量的转变，旧城区更新改造以土地集约开发为主，具有高强度、高密度开发的特点。中国城市土地的高强度开发导致了人口集聚和交通拥堵，造成了严重的道路安全问题。通过确定影响事故发生频率的因素，可以改善道路安全。深入了解土地使用特征如何影响事故风险，可以帮助决策者和交通规划者制定有效的策略来改善交通安全。

3、在之前的公路安全隐患排查方法中，虽然可能考虑了一些与交通条件和道路结构相关的因素，但往往没有充分涵盖安全隐患的时空角度进行深入研究。传统的排查方法通常更加侧重于交通设施本身的状况和交通流量的数据，往往忽略了安全隐患对交通安全的潜在影响。安全隐患是公路周边的各种建筑设施、交叉口布局、道路照明、行人过街设施等，以及这些环境要素的时空分布。这些因素与交通安全紧密相关，例如，某些地区的交通安全隐患可能与建筑物密集度、路灯照明情况、交叉口设计等安全隐患因素有关。不同时间段和地区的安全隐患特征也会对交通安全产生差异性影响。因此，缺乏对安全隐患时空角度的研究，可能导致对公路安全隐患的排查和分析不够全面、准确。

技术实现思路

1、本发明克服现有技术的不足之处，提出了一种基于区域公路数字化的交通安全隐患时空排查方法，以期能够更准确地找出与交通安全密切相关的因素，从而为交通管理和规划提供更有针对性的建议。

2、本发明为了达到上述发明目的，采取如下技术方案：

3、本发明一种基于区域公路数字化的交通安全隐患时空排查方法的特点在于，包括以下步骤：

4、步骤1、将城市研究区域的外接矩形划分成为m×n个边长为l的网格，其中，m为行总数，n为列总数；其中，任意行数记为u，对于任意列数记为v，其中，u∈[1,m]，v∈[1,n]；

5、统计任意第u行第v列的网格在第t个时段内的事故数y(u,v,t)；

6、获取第u行第v列的网格的j种安全隐患{xj(u,v)|j＝1,2,…,j}，其中，xj(u,v)表示第u行第v列的网格的第j种安全隐患；

7、步骤2、根据式(1)建立拥堵指数的空间和时间的局部模型：

8、

9、式(1)中，β0(u,v,t)表示在第t个时段下第u行第v列的网格内的截距项，βj(u,v,t)表示第t个时段下第u行第v列的网格内安全隐患xj(u,v)的回归系数，ε(u,v,t)表示在第t个时段内行第u行第v列的网格的误差项；

10、步骤3、计算第t个时段下对交通事故影响最大的安全隐患；

11、步骤3.1、初始化t＝1，定义变量q，定义评估变量s；

12、步骤3.2、初始化j＝1，q＝0，s＝0；

13、步骤3.3、根据式(2)计算在第t个时段下第j种安全隐患xj的平均回归系数sj(t)；

14、

15、式(2)中，||表示绝对值符号；

16、步骤3.4、判断sj(t)＞s是否成立，若成立，则将sj(t)赋值给s，将j赋值给q后，执行步骤3.5；否则，直接执行步骤3.5；

17、步骤3.5、判断j＜j是否成立，若成立，将j+1赋值给j后，返回步骤3.3；否则，表示得到在第t个时段下对交通拥堵影响最大安全隐患是第q种安全隐患xq；

18、步骤3.6、判断t＜t是否成立，若成立，则将t+1赋值给t，并返回步骤3.2；否则，表示得到所有时段下的拥堵指数影响最大的安全隐患，并执行步骤4；其中，t表示总时段数；

19、步骤4、计算每个网格内对交通事故影响最大的安全隐患；

20、步骤4.1、初始化u＝1；

21、步骤4.2、初始化v＝1；

22、步骤4.3、定义变量h，定义评估变量k；

23、步骤4.4、初始化j＝1，h＝0，k＝0；

24、步骤4.5、根据式(3)计算第u行第v列的网格内第j种安全隐患xj的平均回归系数kj(u,v)；

25、

26、步骤4.6、判断kj(u,v)＞k是否成立，若成立，则将kj(u,v)赋值给k，将j赋值给h后，执行步骤4.7；否则，直接执行步骤4.7；

27、步骤4.7、判断j＜j是否成立，若成立，将j+1赋值给j，并返回步骤4.5；否则，表示得到示第u行第v列的网格内对交通拥堵影响最大的安全隐患为第h种安全隐患xh；

28、步骤4.8、判断v＜n是否成立，若成立，将v+1赋值给v，并返回步骤4.3；否则，执行步骤4.9；

29、步骤4.9、判断u＜m是否成立，若成立，将u+1赋值给u，并返回步骤4.2；否则，表示得到每个网格内对交通拥堵影响最大的安全隐患。

30、本发明一种电子设备，包括存储器以及处理器的特点在于，所述存储器用于存储支持处理器执行所述交通安全隐患时空排查方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。

31、本发明一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序的特点在于，所述计算机程序被处理器运行时执行所述交通安全隐患时空排查方法的步骤。

32、与已有技术相比，本发明的有益技术效果体现在：

33、1、本发明基于公路数字化的理念，将公路路网划分成大小相同的网格，并结合实时交通数据，实现了对公路安全隐患的数字化时空排查。通过这种方法，能够全面而精确地把握安全隐患的分布情况和时空特征，为交通安全管理提供了更准确的数据支持。

34、2、通过综合考虑安全隐患时空特征的研究方法，本发明能够更准确地找出与交通安全密切相关的因素。这有助于交通管理者制定更有针对性的交通安全管理和规划策略，从根本上缓解公路交通事故的问题。

35、3、本发明方法采用统一的网格划分，交通管理者可以进行跨地区的比较和分析。这有助于发现不同地区之间的交通安全差异和规律，为交通管理和规划提供更全局的视野。

36、4、本发明将路网划分成一个个大小相同的网格，对网格内的交通事故与安全隐患关系进行研究，然后确定每个小时内对交通事故影响严重的安全隐患，每个网格内对交通事故影响严重的安全隐患，这种综合考虑安全隐患时空特征的研究方法能够更准确地找出与交通安全密切相关的因素，为交通管理和规划提供更有针对性的建议。