CN101226685A - 道路交通意外事件数据采集和处理方法 - Google Patents

Abstract

道路交通意外事件信息采集与处理方法涉及在发生道路交通意外事件之后，根据交通意外事件信息，确定交通管制、信号控制、信息诱导等交通快速处置措施实施范围，计算交通意外事件造成交通拥堵的排队长度L，排队长度覆盖区域称为拥堵范围；将拥堵范围与分流路径合并成备选区域信息；获得该备选区域内交通流重新分配后的区域总出行时间T₂；确定区域总出行时间变化指数

；获得该备选区域范围内，应采取的交通意外事件快速处置措施；判断搜索半径R是否大于或等于2000米，如果是，则将各备选区域范围内应采取的交通意外事件快速处置措施信息通过数据传输接口传递给交通管理部门的主机；反之，则将搜索半径R延长300米。

Description

道路交通意外事件数据采集和处理方法

技术领域

本发明涉及在发生道路交通意外事件之后，根据交通意外事件信息，确定交通管制、信号控制、信息诱导等交通快速处置措施实施范围，以达到提高各类交通处置措施的实施效率、有效缓解事发现场交通压力、降低机动车延误并避免交通拥挤范围进一步扩散的效果。属于城市道路交通控制领域。

背景技术

随着我国经济社会的发展和人民群众生活水平的提高，小汽车逐步进入家庭，城市汽车保有量迅猛增加。随之而来的是城市道路交通意外事件频繁发生，不仅造成人员伤亡、财产损失，还易导致道路实际通行能力下降，引起城市交通偶发性拥挤。

为此，城市交通管理部门需采取快速处置交通意外事件，疏导现场交通，避免、减轻交通意外事件引发的城市交通偶发性拥挤。然而，目前针对交通意外事件采取的交通快速处置措施往往仅局限于：交巡警小范围内的道路交通管制和电台、广播大范围的信息发布。由于交通快速处置措施单一，未能将交通管制、信号控制、信息诱导等多种处置措施有机结合、综合应用，提高快速处置能力。

经发明人长期研究发现，随着交通基础设施建设的不断完善，我国大中型城市已经完全具备多种交通处置措施综合应用的硬件条件。目前不能将多种交通处置措施综合应用、最大程度的发挥各种处置措施效能的主要原因是：交通管制、信号控制、信息诱导等交通快速处置方式各具特点和适用范围，由于道路交通意外事件的偶发性，无法及时根据交通意外事件信息，确定各类快速处置措施的使用区域。因此，只能采取在小范围实施交通管制、在大范围发布事件信息等简单措施，缓解事发地点的交通压力。如果能够根据交通意外事件和周边地区的交通现状，快速确定各类交通处置措施的实施范围，综合应用各类交通处置措施，则可以最大限度发挥各类交通处置方式的作用，显著提高道路交通意外事件快速处置能力。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种道路交通意外事件信息采集与处理方法，针对道路交通意外事件对事发现场造成的影响，通过对相连区域道路交通流的重新分配，获得事发前后该区域总出行时间变化情况，确定不同类型交通快速处置措施的实施范围，便于多种交通快速处置措施有效实施和协同运作，提高处置效率，避免对正常交通造成不必要的负面影响。

技术方案：本发明的道路交通意外事件信息采集与处理方法为：

1)根据交通意外事件自动检测系统，确定交通意外事件占用机动车道数n、影响车流的交通流量Q和方向、以及交通意外事件需要的处理时间t，由交通车流波动理论中的停车波基本公式，计算交通意外事件造成交通拥堵的排队长度L，排队长度覆盖区域称为拥堵范围，

2)根据城市交通路网数据库以及实时交通流量数据，在城市交通道路网中，以拥堵范围为中心以200米为搜索半径R，搜索服务水平高于拥堵范围道路服务水平且出行时间小于拥堵范围道路出行时间的交通分流路径的数据，将拥堵范围与分流路径合并成备选区域信息，

3)根据城市交通信号监控系统采集交通流的实时数据和城市交通流量历史数据库的数据，获得与备选区域相连的各路段、交叉口的实时交通流量及其历史数据，建立交通疏导备选区域内各起迄点间的交通量矩阵即OD矩阵，由交通工程理论中的“容量限制分配方法”，获得该备选区域内交通流重新分配后的区域总出行时间T₂，

4)根据该备选区域内交通流重新分配后的区域总出行时间T₂与事发前该区域内总出行时间T₁，确定区域总出行时间变化指数 $\mathrm{\λ}=\frac{T_2-T_1}{T_1}\×100\%,$

5)根据区域总出行时间变化指数λ和当前时间段，获得该备选区域范围内，应采取的交通意外事件快速处置措施，

6)判断搜索半径R是否大于或等于2000米，如果是，则转入步骤7)；反之，则将搜索半径R延长300米，转入步骤2)，

7)将各备选区域范围内应采取的交通意外事件快速处置措施信息通过数据传输接口传递给交通管理部门的主机，用于快速处置措施实施，

8)在交通意外事件尚未处理完毕前，每隔20分钟，转入步骤1)，重新确定交通意外事件快速处置措施实施范围，用于快速处置措施实施。

所述的建立交通疏导备选区域内各起迄点间的交通量矩阵即OD矩阵的方法为：

1.)将与备选区域周围相连的交叉口、路段作为备选区域的起迄点，

2.)读取交通信号监控系统采集的起迄点处进出方向交通量实时数据，生成各个起迄点的交通发生量和交通吸引量分布数据，

3.)由交通流量数据库存储的历史数据，生成起迄点之间交通需求分布比例，

4.)根据各个起迄点的交通发生量、交通吸引量数据，以及起迄点之间交通需求分布比例，建立各起迄点间的交通量矩阵即OD矩阵。

根据区域总出行时间变化指数λ和当前所在时间段，获得在该备选区域范围内，应采取的交通意外事件快速处置措施为：

1.)判断当前所在时间段：当小时交通流量比大于7％，确定该时段为交通高峰期；当小时交通流量比大于3％且小于7％，确定该时段为交通平峰期；当小时交通流量比小于3％，确定该时段为交通低谷期，

2.)在交通高峰期，λ≥100％的区域为交通管制区域，λ≥50％的区域为信号控制区域，λ≥8％的区域为信号诱导区域，

3.)在交通平峰期，λ≥175％的区域为交通管制区域，λ≥75％的区域为信号控制区域，λ≥12％的区域为信号诱导区域，

4.)在交通低谷期，λ≥300％的区域为交通管制区域，λ≥100％的区域为信号控制区域，λ≥20％的区域为信号诱导区域。

有益效果：

1.根据备选区域内总出行时间变化情况，判断备选区域范围内应采取的交通处置措施，使交通处置措施的选择更科学，可以充分利用道路的时空资源，发挥各类交通处置措施的优点。

2.交通意外事件数据采集、处理简单易行，不受人为因素影响，便于根据交通意外事件的实际状况以及周边区域的交通状况，客观地、快速地生成各类处置措施的实施范围，有利于交通管理部门综合应用各类处置措施，提高城市道路交通意外事件快速处置能力。

附图说明：

图1为道路交通意外事件信息采集与处理方法基本流程图。

图2为备选区域的搜索范围示意图。

图3为南京市明故宫地区局部路网结构示意图。

图4为示例中备选区域A示意图。

图5为示例中备选区域B示意图。

图6为示例中备选区域C示意图。

图7为示例中备选区域D示意图。

具体实施方式

结合附图，对本发明做进一步说明：

a.发现道路交通意外事件之后，确认因道路交通意外事件造成的交通拥堵区域、实际道路通行能力下降情况及其拥堵的蔓延速度；根据交通意外事件的性质、特点、严重程度，计算事件处理时间，根据拥堵的蔓延速度以及事件处理时间确定交通拥堵范围。

b.寻找缓堵分流路段用于疏导交通拥堵区域内的交通量，缓解拥堵区域交通压力。以拥堵区域为中心，分别以200米、500米、800米、1100米……为半径寻找缓堵分流路段，搜索服务水平高于拥堵范围道路服务水平，出行时间小于拥堵范围道路出行时间的交通分流路段，将拥堵范围与分流路段合并建立不同的备选区域，直至确定各类交通快速处置措施实施范围。

c.将与备选区域相连路段、交叉口的进出口作为备选区域路网的起讫点。将起讫点的交通量作为备选区域路网的交通需求量，根据各备选区域内交通量分布的历史数据确定各起讫点之间交通需求比例，并建立备选区域的OD矩阵。

d.根据交通工程理论中确定区域交通流分配的“容量限制分配方法”，对备选区域内交通流量重新分配，获得备选区域交通流重新分配所得总出行时间T₂。

e.各类交通处置措施实施范围确定标准以备选区域内交通流重新分配所获得的总出行时间作为评价依据。发明者提出的评价指标是备选区域总出行时间变化指数λ，即事发后备选区域交通流重新分配所得总出行时间T₂与事发前该区域的总出行时间T₁的相对变化率。区域总出行时间变化指数λ，可用于判断备选区域内所需采用的交通处置措施。当区域总出行时间变化指数λ较大时，说明交通疏导措施会造成区域内的交通出行时间增加，对备选区域内正常行驶车辆影响较大，需要采用强制控制措施，如交通管制、信号控制等，才能实现交通疏导目的，缓建事发现场的交通流拥堵现象；当区域总出行时间变化指数λ较小时，说明交通疏导对该区域内正常行驶车辆影响较小，可采取行为控制措施，如信息诱导、电台广播信息等，实现交通疏导目的。

根据发明人的实际调查和反复实验，确定不同时期下，基于区域总出行时间变化指数λ的各类交通处置措施实施范围确定标准，如表1所示：

表1交通管理区域划分标准

	交通管制区域	信号控制区域	信息诱导区域
				交通高峰期	λ≥100％	λ≥50％	λ≥8％
交通平峰期	λ≥175％	λ≥75％	λ≥12％
				交通低谷期	λ≥300％	λ≥100％	λ≥20％

由于交通高峰期，交通网的交通需求过大，城市局部道路处于饱和情况，交通意外事件极易造成交通拥堵，划分交通控制区域的标准λ的取值相对较小。而在交通平峰期和交通低谷期，城市交通压力相对较小，划分交通控制区域的标准λ的取值可相对较大。

f.各类交通处置措施实施范围确定之后，并非固定不变的。需根据交通拥堵区域的拥堵状况以及交通路网交通量的变化情况，对交通处置措施实施范围进行定时更新，直至交通意外事件处理完毕、拥堵区域恢复正常。定时更新周期为20分钟，主要原因为：第一，短时交通流量不利于交通影响区域确定。统计时间小于15分钟的交通流量称之为短时交通流量，短时交通流量具有非线性、随机性、高扰动性等特点，不能准确的反映区域内各路段、交叉口交通流状况；第二，过长的定时更新周期无法及时反映拥堵范围和城市交通量的变化情况，不便于交通管理者及时修正各类交通处置措施实施范围。

示例：选择南京市城区明故宫地区局部路网为发明的研究对象，路网结构如附图3所示。附图3中的编号为网络结点编号，采用交通晚高峰期的交通流数据，路网的机动车交通负荷较大，中山东路、珠江路、北京东路等机动车路段服务水平属于D级，即接近不稳定车流，有较大延误，但司机可以忍受。

在晚高峰时期，交通意外事件发生在该路网的主干路中山东路由节点34往节点35方向，交通意外事件对该路段造成的影响表现为实际通行能力1400pcu/h降为600pcu/h，造成偶发性拥堵，但事件发现时尚未影响到上游的交叉口。

道路交通意外事件信息采集与处理方法流程，由于中山东路事发路段无法完全承担该路段的交通需求，需寻找缓堵分流路段，建立各备选区域，各备选区域如附图4～附图7所示；对各备选区域内的交通流重新分配，分析区域总出行时间变化指数λ，如下表所示：

表2区域总出行时间变化指数λ分析

备选区域	事发前区域出行总时间T1/h	事发后交通重新分配的出行总时间T2/h	区域总出行时间变化指数λ/％
				A	219.37	441.35	101.2
B	482.63	920.50	90.7
				C	908.61	987.52	8.7
D	1143.96	1226.50	7.2

根据表1关于基于区域总出行时间变化指数λ的各类交通处置措施实施范围确定标准，可得交通高峰期，备选区域A内为交通管制范围；备选区域B内为信号控制范围；备选区域C内为交通信息诱导范围；备选区域C以外可采用电台、广播信息发布方式。

Claims (3)

1.一种道路交通意外事件信息采集与处理方法，其特征是该方法为：

1)根据交通意外事件自动检测系统，确定交通意外事件占用机动车道数n、影响车流的交通流量Q和方向、以及交通意外事件需要的处理时间t，由交通车流波动理论中的停车波基本公式，计算交通意外事件造成交通拥堵的排队长度L，排队长度覆盖区域称为拥堵范围，

2)根据城市交通路网数据库以及实时交通流量数据，在城市交通道路网中，以拥堵范围为中心以200米为搜索半径R，搜索服务水平高于拥堵范围道路服务水平且出行时间小于拥堵范围道路出行时间的交通分流路径的数据，将拥堵范围与分流路径合并成备选区域信息，

3)根据城市交通信号监控系统采集交通流的实时数据和城市交通流量历史数据库的数据，获得与备选区域相连的各路段、交叉口的实时交通流量及其历史数据，建立交通疏导备选区域内各起迄点间的交通量矩阵即OD矩阵，由交通工程理论中的“容量限制分配方法”，获得该备选区域内交通流重新分配后的区域总出行时间T₂，

4)根据该备选区域内交通流重新分配后的区域总出行时间T₂与事发前该区域内总出行时间T₁，确定区域总出行时间变化指数 $\mathrm{\λ}=\frac{T_2-T_1}{T_1}\×100\%,$

5)  根据区域总出行时间变化指数λ和当前时间段，获得该备选区域范围内，应采取的交通意外事件快速处置措施，

6)判断搜索半径R是否大于或等于2000米，如果是，则转入步骤7)；反之，则将搜索半径R延长300米，转入步骤2)，

7)将各备选区域范围内应采取的交通意外事件快速处置措施信息通过数据传输接口传递给交通管理部门的主机，用于快速处置措施实施，

8)在交通意外事件尚未处理完毕前，每隔20分钟，转入步骤1)，重新确定交通意外事件快速处置措施实施范围，用于快速处置措施实施。

2.根据权利要求1所述的道路交通意外事件信息采集与处理方法，其特征是所述的建立交通疏导备选区域内各起迄点间的交通量矩阵即OD矩阵的方法为：

1.)将与备选区域周围相连的交叉口、路段作为备选区域的起迄点，

2.)读取交通信号监控系统采集的起迄点处进出方向交通量实时数据，生成各个起迄点的交通发生量和交通吸引量分布数据，

3.)由交通流量数据库存储的历史数据，生成起迄点之间交通需求分布比例，

4.)根据各个起迄点的交通发生量、交通吸引量数据，以及起迄点之间交通需求分布比例，建立各起迄点间的交通量矩阵即OD矩阵。

3.根据权利要求1所述的道路交通意外事件信息采集与处理方法，其特征是根据区域总出行时间变化指数λ和当前所在时间段，获得在该备选区域范围内，应采取的交通意外事件快速处置措施为：

1.)判断当前所在时间段：当小时交通流量比大于7％，确定该时段为交通高峰期；当小时交通流量比大于3％且小于7％，确定该时段为交通平峰期；当小时交通流量比小于3％，确定该时段为交通低谷期，

2.)在交通高峰期，λ≥100％的区域为交通管制区域，λ≥50％的区域为信号控制区域，λ≥8％的区域为信号诱导区域，

3.)在交通平峰期，λ≥175％的区域为交通管制区域，λ≥75％的区域为信号控制区域，λ≥12％的区域为信号诱导区域，

4.)在交通低谷期，λ≥300％的区域为交通管制区域，λ≥100％的区域为信号控制区域，λ≥20％的区域为信号诱导区域。

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