CN110867075A - 一种评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，包括如下步骤：(1)选定初始参照路段以及相关协变量数据的采集；(2)得分模型选择以及参数的标定；(3)最终参照路段的确定；(4)实验路段及参照路段的驾驶人员反应行为数据采集；(5)判断影响效果。本发明能够在一定程度上减少了其他协变量的影响，最终将驾驶人员的反应行为变化归因于唯一的影响因素“雨天条件下的测速仪”。

Description

一种评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的 方法

技术领域

本发明涉及驾驶人员反应行为技术领域，尤其是一种评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，城市的基础设施建设和交通量也得到了快速增长。21世纪早期，许多城市通过大规模的修建和扩宽道路，来满足城市机动车出行的需要，但是这不仅不能长时间满足机动车出行还一定程度上刺激了汽车保有量的增长和交通事故的发生。与此同时，道路安全也成为了社会关注的重点，在此背景下，道路测速仪作为一种制约措施被广泛的应用到许多城市中。

在科研研究以及专利应用领域，未涉及到雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为的影响。大多数学者均在研究道路测速仪对道路安全的影响，并得出测速仪的安装可大大提高道路安全的结论；除此之外，相关文献还研究了道路测速仪对车速以及汽车加速度的影响，并表明道路测速仪对降低行驶车辆速度具有积极的意义。然而，现阶段缺乏特殊条件下微观层面的研究，如分析道路测速仪的安装在雨天条件下对驾驶人员反应行为的影响。通过研究该方向不仅能够完善相关领域的知识结构框架，同时能够为相关的交通执法管理部门提供较好的指导建议，对测速仪的安装选址方面有积极的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，能够在一定程度上减少了其他协变量的影响，最终将驾驶人员的反应行为变化归因于唯一的影响因素“雨天条件下的测速仪”。

为解决上述技术问题，本发明提供一种评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，包括如下步骤：

(1)选定初始参照路段以及相关协变量数据的采集；

(2)得分模型选择以及参数的标定；

(3)最终参照路段的确定；

(4)实验路段及参照路段的驾驶人员反应行为数据采集；

(5)判断影响效果。

优选的，步骤(1)中，选定初始参照路段以及相关协变量数据的采集具体为：初始参照路段与实验路段的样本比例区间为1:1.5～1:30，拟采取的比例为1:10；确定初始参照路段的比例之后采集相关的协变量数据，分别为路段所处行政区的人口总数N，单位：人，所在行政区的经济发展GDP，单位：亿元，道路等级M_i、道路宽度L，单位：米，道路的摩擦系数f、道路隔离情况K，如果为硬隔离记为1，如果为软隔离记为0，测速仪安装地点距离最邻近交叉口的距离S，单位：米，道路的年平均日交通量AADT，单位：辆，上述变量数据均可通过实地调查以及当地相关交通部门获取。

优选的，步骤(2)中，得分模型选择以及参数的标定具体为：采用的得分模型为logit模型，通过带入相关实验组以及控制组的协变量计算各对象的综合得分情况，并确定与实验路段具有相似属性的参照路段；其中N表示路段所处行政区的人口总数、GDP表示所在行政区的经济发展、M_i表示各道路等级，主干路记为2，次干路记为1，支路记为0、L为道路宽度、f为道路的摩擦系数、K道路隔离情况，如果为硬隔离记为1，如果为软隔离记为0、S为测速仪安装地点距离最邻近交叉口的距离，AADT表示道路的年平均日交通量；α为常数项、β_n为回归向量系数；

优选的，步骤(3)中，最终参照路段的确定具体为：将步骤(1)中各对象所采集的数据代入步骤(2)中构建的得分模型中，计算实验路段以及控制路段的综合得分，最终确定与实验路段具有最接近得分值的参照路段；假定各初始参照路段与实验路段的得分差值为μ_i，则最终确定的参照路段与实验路段的μ_i满足μ_i＝min{|实验对象得分-预参照对象得分|}。

优选的，步骤(4)中，实验路段及参照路段的驾驶人员反应行为数据采集具体为：分别采集实验路段的驾驶人员反应时间t_i，汽车制动距离W_i,驾驶人员心率r_i；控制路段的驾驶人员反应时间t_j，制动距离W_j,驾驶人员心率r_j；其中驾驶人员反应时间，汽车制动距离，驾驶人员心率三类数据均在检测器检测范围内进行采集，检测器检测距离为前后分别800米。

优选的，步骤(5)中，判断影响效果具体为：根据步骤(4)提取的三类反应行为数据判断雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响ATT：

其中ATT(t)表示的雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应时间的影响；ATT(W)表示的雨天条件下道路测速仪对汽车制动距离的影响；ATT(r)表示的雨天条件下道路测速仪对驾驶人员心率的影响；如果ATT(t)为负值，则表示雨天天气条件下道路测速仪会减少驾驶员的反应时间，反之则表示雨天天气条件下道路测速仪会增加驾驶员的反应时间；如果ATT(W)为负值，则表示雨天天气条件下道路测速仪会减少汽车的制动距离，反之则表示雨天天气条件下道路测速仪会增加汽车的制动距离；如果ATT(r)为负值，则表示雨天天气条件下道路测速仪会降低驾驶员的心率，反之则表示雨天天气条件下道路测速仪会提高驾驶员的心率。

本发明的有益效果为：本发明通过选取与所研究的实验路段具有相似特征的参照路段，分别采集实验路段与参照路段的测速仪有效监控范围内(本发明指测速仪安装地点前后800米)的驾驶人员平均反应时间、汽车平均制动距离、驾驶人员平均心率三方面数据，基于“倾向得分匹配法”分别对各指标进行对比分析，在一定程度上能够评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为的影响；通过研究该方向不仅能够完善相关领域的知识结构框架，同时能够为相关的交通执法管理部门提供较好的指导建议，对测速仪的安装选址方面有积极的意义。

附图说明

图1为本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，包括如下步骤：

(1)选定初始参照路段以及相关协变量数据的采集：通过查询相关文献可知初始参照路段与实验路段的样本比例合适的区间为1:1.5～1:30；在本次发明中拟采取的比例为1:10。确定初始参照路段的比例之后采集相关的协变量数据，分别为路段所处行政区的人口总数N(单位：人)、所在行政区的经济发展GDP(单位：亿元)、道路等级M_i、道路宽度L(单位：米)、道路的摩擦系数f、道路隔离情况K(如果为硬隔离记为1，如果为软隔离记为0)、测速仪安装地点距离最邻近交叉口的距离S(单位：米)，道路的年平均日交通量AADT(单位：辆)。上述变量数据均可通过实地调查以及当地相关交通部门(交警部门)获取。

(2)得分模型选择以及参数的标定：本次发明采用的得分模型为logit模型，通过带入相关实验组(雨天)以及控制组(晴天)的协变量计算各对象的综合得分情况，并确定与实验路段具有相似属性的参照路段；其中N表示路段所处行政区的人口总数、GDP表示所在行政区的经济发展、M_i表示各道路等级(主干路记为2，次干路记为1，支路记为0)、L为道路宽度、f为道路的摩擦系数、K道路隔离情况(如果为硬隔离记为1，如果为软隔离记为0)、S为测速仪安装地点距离最邻近交叉口的距离，AADT表示道路的年平均日交通量；α为常数项、β_n为回归向量系数；

(3)最终参照路段的确定：将第(1)步各对象所采集的数据代入(2)中构建的得分模型中，计算实验路段以及控制路段的综合得分，最终确定与实验路段具有最接近得分值的参照路段；假定各初始参照路段与实验路段的得分差值为μ_i，则最终确定的参照路段与实验路段的μ_i满足μ_i＝min{|实验对象得分-预参照对象得分|}；

(4)实验路段及参照路段的驾驶人员反应行为数据采集：为保证该方法可以有效准确判断雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响，因此均在相同时间段对实验路段以及匹配的相类似属性控制路段进行采集驾驶人员反应数据，如实验路段的下雨时间为上午9点-10点，则相应控制路段数据采集也在相同时间段。分别采集实验路段的驾驶人员反应时间t_i，汽车制动距离W_i,驾驶人员心率r_i；控制路段的驾驶人员反应时间t_j，制动距离W_j,驾驶人员心率r_j。其中驾驶人员反应时间，汽车制动距离，驾驶人员心率三类数据均在检测器检测范围内进行采集，本次发明拟采取的检测器检测距离为前后分别800米。

(5)判断影响效果：根据第(4)步提取的三类反应行为数据判断雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响ATT：

其中ATT(t)表示的雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应时间的影响；ATT(W)表示的雨天条件下道路测速仪对汽车制动距离的影响；ATT(r)表示的雨天条件下道路测速仪对驾驶人员心率的影响。

下面用具体实施例来说明本发明。

1)对象选择：

选取实验路段和预参照租路段的样本比例为1：10，其中参照样本标号为b₂、b₃、b₄、b₅、b₆、b₇、b₈、b₉、b₉、b₁₀，实验路段样本为b₁。

2)变量数据采集：

通过准确的调查方法(实地调查)以及交通部门和土地资源管理部门调研，得到各实验路段以及参照路段的相关数据如表1所示。

表1样本数据统计表

3)分数值计算：

将第2)步中采集的数据分别代入logit模型中，得到每组相应的得分情况，实验路段分值为s₁，预参照路段分值分别为s₂、s₃、s₄、s₅、s₆、s₇、s₈、s₉、s₁₀、s₁₁。

4)最终参照路段确定：

根据第3)步得到的实验路段得分值与各预参照路段得分值求得差值，参照路段与实验路段的分数差值μ_i满足μ_i＝min{|实验对象得分-预参照对象得分|}，各预参照路段与实验路段得分差值如下表。

表2得分差值结果统计表

因为该实施案例是基于假设条件进行，假定γ₄满足匹配路段条件：μ_i＝min{|实验对象得分-预参照对象得分|}。

5)分别统计实验路段b₁(雨天)的驾驶人员反应时间t₁，汽车制动距离W₁,驾驶人员心率r₁；最终参照路段b₄(晴天)的驾驶人员反应时间t₄，制动距离W₄,驾驶人员心率r₄。如下表所示：

表3驾驶人员反应行为数据

对象	驾驶人员反应时间	汽车制动距离	驾驶人员心率
				参照路段	t<sub>1</sub>	W<sub>1</sub>	r<sub>1</sub>
实验路段	t<sub>4</sub>	W<sub>4</sub>	r<sub>4</sub>

6)利用本发明上述实验步骤可知，雨天条件下道路测速仪对驾驶人员的反应时间影响效果为：

ATT(t)＝t₁-t₄

雨天条件下道路测速仪对汽车制动距离的影响效果为：

ATT(w)＝w₁-w₄

雨天条件下道路测速仪对驾驶人员心率的影响效果为：

ATT(r)＝r₁-r₄。

本发明提供一种评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，能够在一定程度上减少了其他协变量的影响，最终将驾驶人员的反应行为变化归因于唯一的影响因素“雨天条件下的测速仪”，较为准确地评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响。

Claims (6)

1.一种评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选定初始参照路段以及相关协变量数据的采集；

(2)得分模型选择以及参数的标定；

(3)最终参照路段的确定；

(4)实验路段及参照路段的驾驶人员反应行为数据采集；

(5)判断影响效果。

2.如权利要求1所述的评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，其特征在于，步骤(1)中，选定初始参照路段以及相关协变量数据的采集具体为：初始参照路段与实验路段的样本比例区间为1:1.5～1:30，拟采取的比例为1:10；确定初始参照路段的比例之后采集相关的协变量数据，分别为路段所处行政区的人口总数N，单位：人，所在行政区的经济发展GDP，单位：亿元，道路等级M_i、道路宽度L，单位：米，道路的摩擦系数f、道路隔离情况K，如果为硬隔离记为1，如果为软隔离记为0，测速仪安装地点距离最邻近交叉口的距离S，单位：米，道路的年平均日交通量AADT，单位：辆，上述变量数据均可通过实地调查以及当地相关交通部门获取。

3.如权利要求1所述的评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，其特征在于，步骤(2)中，得分模型选择以及参数的标定具体为：采用的得分模型为logit模型，通过带入相关实验组以及控制组的协变量计算各对象的综合得分情况，并确定与实验路段具有相似属性的参照路段；其中N表示路段所处行政区的人口总数、GDP表示所在行政区的经济发展、M_i表示各道路等级，主干路记为2，次干路记为1，支路记为0、L为道路宽度、f为道路的摩擦系数、K道路隔离情况，如果为硬隔离记为1，如果为软隔离记为0、S为测速仪安装地点距离最邻近交叉口的距离，AADT表示道路的年平均日交通量；α为常数项、β_n为回归向量系数；

4.如权利要求1所述的评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，其特征在于，步骤(3)中，最终参照路段的确定具体为：将步骤(1)中各对象所采集的数据代入步骤(2)中构建的得分模型中，计算实验路段以及控制路段的综合得分，最终确定与实验路段具有最接近得分值的参照路段；假定各初始参照路段与实验路段的得分差值为μ_i，则最终确定的参照路段与实验路段的μ_i满足μ_i＝min{|实验对象得分-预参照对象得分|}。

5.如权利要求1所述的评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，其特征在于，步骤(4)中，实验路段及参照路段的驾驶人员反应行为数据采集具体为：分别采集实验路段的驾驶人员反应时间t_i，汽车制动距离W_i,驾驶人员心率r_i；控制路段的驾驶人员反应时间t_j，制动距离W_j,驾驶人员心率r_j；其中驾驶人员反应时间，汽车制动距离，驾驶人员心率三类数据均在检测器检测范围内进行采集，检测器检测距离为前后分别800米。

6.如权利要求1所述的评估雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响的方法，其特征在于，步骤(5)中，判断影响效果具体为：根据步骤(4)提取的三类反应行为数据判断雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应行为影响ATT：

其中ATT(t)表示的雨天条件下道路测速仪对驾驶人员反应时间的影响；ATT(W)表示的雨天条件下道路测速仪对汽车制动距离的影响；ATT(r)表示的雨天条件下道路测速仪对驾驶人员心率的影响；如果ATT(t)为负值，则表示雨天天气条件下道路测速仪会减少驾驶员的反应时间，反之则表示雨天天气条件下道路测速仪会增加驾驶员的反应时间；如果ATT(W)为负值，则表示雨天天气条件下道路测速仪会减少汽车的制动距离，反之则表示雨天天气条件下道路测速仪会增加汽车的制动距离；如果ATT(r)为负值，则表示雨天天气条件下道路测速仪会降低驾驶员的心率，反之则表示雨天天气条件下道路测速仪会提高驾驶员的心率。

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