CN112734304A - 一种防护栏评估方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种防护栏的评估方法以及装置,所述评估方法包括:根据预测事故数量和单一车辆的碰撞损失值确定设置被评估防护栏产生的安全效益,其中,所述碰撞损失值是根据所述被评估防护栏的防护能量确定的;根据建设和维护所述被评估防护栏的费用确定防护成本;根据所述安全效益和所述防护成本评估所述被评估防护栏。本申请的一些实施例设计了根据碰撞能量损失值与预测事故数来确定设置被评估防护栏的安全效益,并通过配置防护栏的费用来确定防护栏的防护成本。也就是说,本申请的一些实施例提供了一种量化待评估防护栏的成本效益,进而使得相关部门或者人员可以根据量化的结果来确定待评估的防护栏设置是否合适。
Description
技术领域
本申请涉及路侧风险评估领域,具体而言本申请实施例涉及一种防护栏评估方法以及装置。
背景技术
我国现行公路设计规范《公路交通安全设施设计细则》中提出“根据成本效益分析确定是否设置护栏、防护等级及形式要求”,但并未给出基于防护栏进行成本效益分析的具体方法。现有技术中对于护栏防护等级的选择,均是依据设计规范的规定,根据公路技术等级、设计速度情况选择对应的护栏防护等级。当路段线形条件和路侧危险程度满足一定条件时,将护栏防护等级提高一级。
本申请的发明人发现由于现有技术的护栏防护等级选择是一种简单的定性推断方法,未对路段交通量、各类车型数量、路段线形指标、不同路侧危险物的事故损失以及各类车型实际运行速度等要素进行定量化事故风险分析,因而导致护栏防护等级选择不能有效地针对具体路段的实际交通运行风险,可能由于护栏防护等级选择不当,导致防护不足或者防护过度的情况。其次,现有路侧危险程度分级分类方法研究了边坡坡度与事故严重程度的关系,驶入车速与事故严重程度的关系,边坡高度与路侧事故严重程度的关系,但是并没有考虑当路侧存在护栏时,护栏的设计防护能量在路侧安全评价中的作用。
例如,当总质量大于或等于25t的车辆自然数所占比例大于20%时,设计时一般简单地依据设计规范,将护栏防护等级提高一级,对于护栏防护等级提高带来的成本效益未进行定量分析,当路侧事故发生概率不高以及车辆驶出路外事故后果不严重时,提高护栏防护等级增加的建设成本并不能带来显著的收益,将造成建设资金的浪费。
因此如何更加合理的评估设计的防护栏与路段的匹配程度,从而为各路段设计成本效益较好的防护栏成了亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例的目的在于一种防护栏评估方法以及装置,本申请的一些实施例通过计算车辆碰撞防护栏后行车速度并且提取路侧事故危险程度,能够计算单一车辆碰撞损失值,定量表达了车辆碰撞防护栏过程中的参数指标和路侧的危险程度指标,可对路段的路侧风险进行评估和分级,也可对护栏的使用进行成本效益分析,为各路段选择成本效益更合适的防护栏提供评估依据。
第一方面,本申请的一些实施例提供一种防护栏的评估方法,所述评估方法包括:根据预测路侧事故数量和单一车辆的碰撞损失值确定设置被评估防护栏产生的安全效益,其中,所述碰撞损失值是根据所述被评估防护栏的防护能量确定的;根据建设和维护所述被评估防护栏的费用确定防护成本;根据所述安全效益和所述防护成本评估所述被评估防护栏。
本申请的一些实施例设计了根据碰撞能量损失值与预测事故数来确定设置被评估防护栏的安全效益,并通过配置防护栏的费用来确定防护栏的防护成本。也就是说,本申请的一些实施例提供了一种量化待评估防护栏的成本效益,进而使得相关部门或者人员可以根据量化的结果来确定待评估的防护栏设置是否合适。
在一些实施例中,所述根据预测路侧事故数量和单一车辆的碰撞损失值确定设置被评估防护栏产生的安全效益,包括:确定多类车型中各类车型的所述预测路侧事故数量;根据所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值,其中,所述单一车辆属于所述多类车型中的一类;根据所述各类车型的预测路侧事故数量和所述单一车辆的碰撞损失值确定所述多类车型的总碰撞损失,以确定所述安全效益。
本申请的一些实施例通过根据车型不同将设置待评估防护栏的路段上行驶的车辆划分为多类(例如,可以根据车型将车辆划分为:小型客车、中型客车、大型客车、小型货车、中型货车以及大型货车),并确定每一类车型的单一车辆的碰撞损失,进而确定基于总的碰撞损失的安全效益,提升了安全效益评估的准确性。
在一些实施例中,所述根据所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值,包括:根据所述单一车辆的碰撞能量和所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值。
本申请的一些实施例提供了一种根据单一车辆的碰撞能量和被评估防护栏的防护能量来量化车辆损失值的确定方法,进而提升了获取的车辆损失值的客观性和准确性。
在一些实施例中,所述根据所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值,包括:根据所述单一车辆的碰撞能量、所述被评估防护栏的防护能量以及路侧危险物指标确定所述单一车辆的碰撞损失值。
本申请的一些实施例提供一种根据单一车辆的碰撞能量、路侧危险物指标(例如,路侧危险物指标即预先根据危险物对跨越栏杆后行驶的车辆的进一步的伤害程度来确定,路侧的危险物包括边坡、水域、树木、灯杆等危险物)以及被评估防护栏的防护能量来量化车辆损失值的确定方法,与未考虑路侧危险物的风险评估方法相比,进一步提升了获取的车辆损失值的客观性和准确性。
在一些实施例中,所述单一车辆的碰撞能量是根据如下公式计算得到的:
Ei=1/2*mi*(k*vi*sinα)2
其中,Ei表征第i辆车的碰撞能量,mi表征所述第i辆车对应车型的车辆总质量,vi表征所述第i辆车的运行速度,α表征所述第i辆车与所述被评估防护栏的碰撞角度,所述碰撞角度是根据所述第i辆车所在路段公路等级和车道数决定,k表征所述第i辆车的运行速度与所述第i辆车碰撞所述被评估防护栏的碰撞速度之间的比例系数。
本申请的一些实施例提供了一种量化单一车辆的碰撞能量的方法,进而提升了得到的单一车辆的碰撞能量的准确性。
在一些实施例中,所述根据所述单一车辆的碰撞能量、所述被评估防护栏的防护能量以及路侧危险物指标确定所述单一车辆的碰撞损失值,包括:根据所述单一车辆的碰撞能量和所述被评估防护栏的防护能量计算所述单一车辆的碰撞后能量;根据所述单一车辆的碰撞后能量确定所述单一车辆穿越所述被评估防护栏后的速度;根据所述速度和所述路侧危险物指标确定所述单一车辆的碰撞严重性指数;根据所述单一车辆的碰撞严重性指数确定所述单一车辆的碰撞损失值。
本申请的一些实施例提供了碰撞损失值的量化方法,提升了获取碰撞损失值的准确性。
在一些实施例中,所述速度是根据如下公式计算得到的:
其中,Vp表征所述速度,Ep表征第i辆车的碰撞后能量。
本申请的一些实施例提供了一种量化单一车辆与被评估防护栏碰撞后的速度的确定方法,进而可以提升获取的碰撞损失的准确性。
在一些实施例中,所述确定多类车型中各类车型的所述预测路侧事故数量,包括:划分待评估路段得到预测单元路段,其中,所述被评估防护栏被设置于所述待评估路段;预测设定时长内所述预测单元路段的路侧总事故数量;根据所述路侧总事故数量确定所述多类车型中各类车型的预测路侧事故数量,其中,所述多类车型是根据车辆的重量所在的范围确定的。
本申请的一些实施例提供了一种预测不同车型的事故数的方法,进而可以获取各类车型的碰撞损失,提升获取的碰撞损失值的准确性。
第二方面,本申请的一些实施例提供一种防护栏的评估装置,所述评估装置包括:安全效益获取模块,被配置为根据预测路侧事故数量和单一车辆的碰撞损失值确定设置被评估防护栏产生的安全效益,其中,所述碰撞损失值是根据所述被评估防护栏的防护能量确定的;防护成本确定模块,被配置为根据建设和维护所述被评估防护栏的费用确定防护成本;评估模块,被配置为根据所述安全效益和所述防护成本评估所述被评估防护栏。
第三方面,本申请的一些实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可实现上述第一方面所述的方法。
第四方面,本申请的一些实施例提供一种信息处理设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,其中,所述处理器执行所述程序时可实现上述第一方面所述的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种防护栏的评估方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的又一种防护栏评估方法的流程图;
图3为本申请实施例提供的一种防护栏的评估装置的组成框图;
图4为本申请实施例提供的信息处理设备的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请的一些实施例通过计算单一车辆碰撞待评估防护栏(或简称为护栏)后行车速度并且提取路侧事故危险程度,能够计算单一车辆碰撞损失值,定量表达了车辆碰撞护栏过程中的参数指标和路侧的危险程度指标,可对路段的路侧风险进行评估和分级,也可对待评估防护栏的使用进行成本效益分析,从而为相关路段选择更加合适的防护栏。
请参看图1,图1为本申请实施例提供的一种防护栏的评估方法。如图1所示,本申请的实施例的评估方法包括:S101,根据预测路侧事故数量和单一车辆的碰撞损失值确定设置被评估防护栏产生的安全效益,其中,所述碰撞损失值是根据所述被评估防护栏的防护能量确定的;S102,根据建设和维护所述被评估防护栏的费用确定防护成本;S103,根据所述安全效益和所述防护成本评估所述被评估防护栏。也就是说,本申请的一些实施例提供了一种量化待评估防护栏的成本效益,进而使得相关部门或者人员可以根据量化的结果来确定待评估的防护栏在相应路段的设置是否合适。
下面示例性阐述图1的各步骤。
为了提升获取的安全效益的准确性,在本申请的一些实施例中,S101包括:确定多类车型中各类车型的预测路侧事故数量;根据所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值,其中,所述单一车辆属于所述多类车型中的一类;根据所述各类车型的预测路侧事故数量和所述单一车辆的碰撞损失值确定所述多类车型的总碰撞损失,以确定所述安全效益。
需要说明的是,在本申请的一些实施例的多类车型分别包括小型汽车、中型客车、大型客车、小型货车、中型货车以及大型货车,S101会分别确定各类车型的预测路侧事故数量,之后再获取各类车型中的单一车辆的碰撞损失(例如,可以仅确定小型汽车的单一车辆的碰撞损失值,其他车型的单一车辆的碰撞损失可以将小型汽车的碰撞损失值乘以某个比例系数获得),然后再由多类车型中各车型的预测事故数乘以单一车辆的碰撞损失得到各类车型的碰撞损失值,最后对各类车型的碰撞损失值求和得到多类车型的总碰撞损失值。
为了确定S101的单一车辆的碰撞损失值,在本申请的一些实施例中,根据所述单一车辆的碰撞能量和所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值。本申请的一些实施例提供了一种根据单一车辆的碰撞能量和被评估防护栏的防护能量来量化车辆损失值的确定方法,进而提升了获取的量化损失值的客观性和准确性。
为了进一步提升获取的单一车辆的碰撞损失值的准确性,本申请的一些实施例还考虑了路侧危险物对碰撞损失的影响。也就是说,在本申请的一些实施例中,S101根据所述单一车辆的碰撞能量、所述被评估防护栏的防护能量以及路侧危险物指标确定所述单一车辆的碰撞损失值。
需要说明的是,路侧危险物指标即预先根据危险物对跨越防护栏后行驶的车辆的进一步的伤害程度来确定的,路侧的危险物包括树木、灯杆、边坡、水域等危险物。路侧危险物指标是指车辆穿越护栏后碰撞危险物的物理特征,例如,填方路堤边坡的坡度(高速公路一般为1:1.5)、平整度(①平坦表面;②表面有较浅的冲沟,散状分布小卵石,散状分布小树,大量的灌木丛地;③表面有中等程度的冲沟,卵石或乱石,中等程度树木;④表面有较深的冲沟,大型树木)、高度(米);路侧水域的高度(米)、深度(米);路侧边沟的前坡坡度(高速公路一般为1:1.5)、后坡坡度(高速公路一般为1:4)、边沟深度(米);其中,路侧越危险,碰撞后果越严重,碰撞严重性指数越高。碰撞路侧危险物产生的后果越危险,碰撞后速度越高,碰撞严重性指数越高。出于分析目的,碰撞的后果由严重程度指数来描述,严重程度指数是基于车辆撞击危险时的平均碰撞成本。例如,碰撞严重性指数为0~10之间的一个数值。当路侧填方路堤边坡坡度为1:1.5,路堤高度6米,平坦表面,车辆穿越所述被评估防护栏后的速度为50km/h的情况下,碰撞严重性指数为4.1;当路侧水域的高度为6米、深度为6米时,车辆穿越所述被评估防护栏后的速度为50km/h的情况下,碰撞严重性指数为8.7;根据所述单一车辆的碰撞严重性指数确定所述单一车辆的碰撞损失值。正如上述实施例提供的为了确定单一车辆的碰撞损失值需要首先确定单一车辆的碰撞能量。作为本申请的一个示例,所述单一车辆的碰撞能量是根据如下公式计算得到的:
Ei=1/2*mi*(k*vi*sinα)2
其中,Ei表征第i辆车的碰撞能量,mi表征所述第i辆车对应车型的车辆总质量,vi表征所述第i辆车的运行速度,α表征所述第i辆车与所述被评估防护栏的碰撞角度,所述碰撞角度是根据所述第i辆车所在路段公路等级和车道数决定,k表征所述第i辆车的运行速度与所述第i辆车碰撞所述被评估防护栏的碰撞速度之间的比例系数。对于这些指标的取值可以参考下文对图2的说明,在此不做过多赘述。
作为一个示例,本申请提供的任意车型的单一车辆的碰撞损失值可以通过如下方法确定。根据所述单一车辆的碰撞能量和所述被评估防护栏的防护能量计算所述单一车辆的碰撞后能量;根据所述单一车辆的碰撞后能量确定所述单一车辆穿越所述被评估防护栏后的速度;根据所述速度和所述路侧危险物指标确定所述单一车辆的碰撞严重性指数;根据所述单一车辆的碰撞严重性指数确定所述单一车辆的碰撞损失值。
为了确定单一车辆碰撞防护栏后的速度,在本申请的一些实施例中,所述速度是根据如下公式计算得到的:
其中,Vp表征所述速度,Ep表征所述第i辆车的碰撞后能量。
为了确定多类车型中各类车型的预测路侧事故数量,在本申请的一些实施例中,S101还包括:划分待评估路段得到预测单元路段,其中,所述被评估防护栏被设置于所述待评估路段;预测设定时长内所述预测单元路段的总路侧事故数量;根据所述总路侧事故数量确定多类车型中各类车型的预测路侧事故数量。本申请的一些实施例提供了一种预测不同车型的路侧事故数的方法,进而可以获取各类车型的碰撞损失,提升获取的总碰撞损失值的准确性。
下面结合图2示例性阐述本申请一些实施例的防护栏评估方法,在本示例中以确定的单一小客车的碰撞损失值为基准,来确定单一大中型客车以及单一大中型货车的碰撞损失值,进而确定本申请实施例的成本效益。
S101示例性包括如下处理步骤。
第一,路段划分。
具体地,将设置被评估防护栏的路段划分为多个预测单元路段。例如,划分路段的依据可以包括平均日交通量、平曲线、纵坡、路基宽度、路肩宽度、路肩类型、接入口密度(每公里接入口数)、路侧危险度(左右两侧的平均路侧危险度)。
第二,对划分得到的各预测单元路段预测单位时间内路侧事故数。
具体地,事故发生可能性可以量化为路侧事故数预测,影响因变量事故数的指标很多,自变量包括年平均日交通量、是否双向分离、车型构成比例、平曲线修正因子、平均百米曲线偏角、纵坡修正因子、路面路基宽度、危险物与行车道边缘线的距离、路侧危险物沿道路行车方向的长度等。路侧事故数预测方法有很多种,例如负二项回归模型、广义负二项回归模型、随机效应负二项回归模型、零堆积负二项回归模型和经验贝叶斯模型等。在每一个预测单元路段中,路侧事故数预测计算结果记为Ncrash。例如,预测得到的某一个预测单元路段的事故数是每年3次。
第三,根据得到的预测路侧事故数量分车型计算各类车型的预测路侧事故数量。
作为一个示例,可以统计设置被评估防护栏的路段上的所有车辆,依据统计结果将所有车辆根据车型划分为多类,以确定各类车型的预测路侧事故数量。例如,划分得到的多类车型包括:小客车、中型客车、大型客车、中型货车、大型货车,为了确定各车型对应的预测路侧事故数量,需要预先确定这几类车型在设置被评估防护栏路段的所有车辆中的占比,之后再根据第二步预测路侧事故数量与各车型的占比确定各车型的预测路侧事故数量。
例如,小客车的预测路侧事故数量为:Ncar-crash=Ncrash*小客车车型构成比例;中型客车和大型客车的预测路侧事故数量为:Nbus-crash=Ncrash*中型客车车型构成比例+Ncrash*大型客车车型构成比例;中型货车和大型货车的预测路侧事故数为:Ntruck-crash=Ncrash*中型货车车型构成比例+Ncrash*大型货车车型构成比例。其中,小客车车型构成比例、中型客车车型构成比例、大型客车车型构成比例、中型货车车型构成比例以及大型货车车型构成比例通过统计获取。
第四,确定小型客车的单一车辆碰撞能量Ei
例如,单一小型客车的车辆碰撞护栏的碰撞能量应按下式计算确定:
Ei=1/2*mi*(k*vi*sinα)2
其中,Ei表征第i辆小型客车的碰撞能量(单位,kJ),mi表征第i辆小型客车对应的车辆总质量(单位,kg),vi表征第i辆小型客车的运行速度(单位,m/s),α表征碰撞角度(单位,度),碰撞角度由公路技术等级和路侧碰撞事故经验值而定,上述公式中的k(例如,k可以取经验值0.8)为第i辆小型客车的碰撞速度与运行速度vi之间的比例系数。
作为一个示例,上述公式中第i辆小型客车的车辆总质量mi的获取方式可以包括:根据计重收费公路结合收费站的车重记录来计算各种车型的车辆质量,或者对于非计重收费公路根据收费规定中车型划分标准近似确定车辆质量。
作为一个示例,假设上述第i辆小型客车的运行速度vi,则碰撞速度可以设置运行速度的0.8倍(即比例系数k取0.8)。
作为一个示例,上述公式中的碰撞角度α的取值与车道数目相关,本领域技术人员可以根据车道数量确定合适的碰撞角度。例如,可以通过统计获取八车道高速公路所有路段的碰撞角度25°,四车道公路和六车道高速公路包括的平直路段的碰撞角度为20°,四车道公路和六车道高速公路包括的圆曲线半径取一般值及以下时对应的碰撞角度为25°,双车道公路包括的平直路段的碰撞角度为15°,双车道公路包括的圆曲线半径取一般值及以下时对应的碰撞角度为30°。
需要说明的是,上述计算小型客车的碰撞能量的计算公式也可以用于计算其他车型的碰撞能量。
第五,确定待评估防护栏防护等级对应的设计防护能量Ed
作为一个示例,待评估防护栏的护栏防护等级可从路段交通安全设施竣工图的图纸中获得。例如,参照公路交通安全设施设计细则中的表格中的路侧护栏设置原则及防护等级选取条件,找到所在路段对应的待评估的防护栏的护栏设计防护能量,记为Ed。
第六,确定单一车辆碰撞待评估防护栏后的碰撞后剩余能量Ep
车辆碰撞待评估防护栏的过程实为能量转换的过程,波形梁护栏受侧面碰撞是一个典型的动力学问题,在碰撞时,防护栏产生形变并且吸收能量。
假设车辆碰撞能量一部分被防护栏的设计防护能量吸收,碰撞后剩余能量Ep等于车辆碰撞能量Ei减去护栏防护等级对应的设计防护能量Ed。例如,如果防护栏防护等级对应的设计防护能量Ed大于车辆碰撞能量Ei,车辆在碰撞护栏后,车体前部挤压护栏板,车体后部向护栏靠近,使车体转向。然后车辆沿护栏滑行,再以一定角度脱离护栏,行驶速度降为零,有效保护了车辆和乘客,减少事故造成的损失。此时车辆碰撞护栏后被护栏拦住并且无剩余能量,单一车辆碰撞损失值为碰撞严重性指数对应的最小值0.5(如下表1所示)。如果防护栏防护等级对应的设计防护能量Ed小于车辆碰撞能量Ei,碰撞后存在剩余能量Ep,车辆将以一定的速度Vp穿越或翻越护栏,再次碰撞其他危险物,甚至发生二次事故。
第七,确定车辆穿越护栏后速度Vp
车辆穿越护栏后以一定的速度Vp再次碰撞其他路侧危险物。
其中,Vp表征单一小型客车碰撞待评估防护栏后的速度,Ep表征所述第i辆小型客车的碰撞后能量。
第八,确定路侧危险物指标
路侧危险物指标是指车辆穿越护栏后碰撞危险物的物理特征,例如填方路堤边坡的坡度(高速公路一般为1:1.5)、平整度(①平坦表面;②表面有较浅的冲沟,散状分布小卵石,散状分布小树,大量的灌木丛地;③表面有中等程度的冲沟,卵石或乱石,中等程度树木;④表面有较深的冲沟,大型树木)、高度(米);路侧水域的高度(米)、深度(米);路侧边沟的前坡坡度(高速公路一般为1:1.5)、后坡坡度(高速公路一般为1:4)、边沟深度(米);其中,路侧越危险,碰撞后果越严重,碰撞严重性指数越高。作为一个示例,可以通过获取各类路侧危险物的几何尺寸确定路侧危险物指标。路侧危险物可以包括:树木(获取树木几何尺寸即获取树木的直径)、灯杆(获取灯杆的几何尺寸即获取灯杆的直径)、水域(获取水域的几何尺寸即获取水域的高度和深度)等。路侧危险物几何特征需要进行提取,获取方式包括但不限于竣工图纸,人工测绘和图像识别,该路侧危险物指标和车辆穿越护栏后速度共同决定碰撞严重性指数。
第九,确定单一车辆的碰撞严重性指数SI
碰撞严重性指数用以评估路侧的危险,以及为减轻危险可采取的一些措施。碰撞严重性指数是基于车辆撞击危险时的平均碰撞成本,根据车辆穿越护栏后速度、各种路侧危险物类别、几何特征、路侧危险物表面状况等参数指标,得出穿越护栏后不同速度下单一车辆的碰撞严重性指数。
第十,确定单一车辆的碰撞损失值
由于碰撞后事故严重程度可以量化为碰撞损失值,根据碰撞严重性指数SI的对应关系得到单一小客车碰撞损失值。在一些实施例中,碰撞严重性指数SI与小客车碰撞损失值的对应关系表可以如下表1所示,碰撞损失值的单位是元。
表1小型车单次碰撞严重性指数对应的碰撞损失值
如果情况有多个因素,则应选择严重性指数最高的情况。因此,碰撞严重性指数SI对应的碰撞损失值可用来估算单一车辆碰撞的碰撞损失。需要说明的是,本领域技术人员可以根据实际情况来确定碰撞严重性指标与碰撞损失值之间的对应关系表。
第十一,根据单一车辆的碰撞损失值确定总碰撞损失值
例如,在一些示例中,可以定义单一大中型货车的碰撞损失为单一小客车碰撞损失的3.5倍,定义单一大中型客车的碰撞损失为单一小客车碰撞损失的6倍。
碰撞损失总费用(即总碰撞损失值)CC=Ncar-crash*CCSingle-car-crash+Nbus-crash*CCSingle-bus-crash+Ntruck-crash*CCSingle-truck-crash,其中,单一小客车碰撞损失值记为CCSingle-car-crash,单一大中型客车的碰撞损失记为CCSingle-bus-crash,单一大中型货车的碰撞损失记为CCSingle-truck-crash。
计算每个预测单元路段的总碰撞损失值,可对该路段总体路侧风险进行分类和分级。
第十二,确定待评估防护栏的安全效益
防护栏(即待评估的防护栏)使用后提高的安全效益、社会效益、经济效益,可量化为总碰撞损失值。总碰撞损失值越低,待评估防护栏的安全效益越高。
第十三,确定护栏成本
作为一个示例,待评估防护栏的护栏成本包括待评估防护栏的建设成本和待评估防护栏的养护成本。
第十四,根据安全效益和护栏成本确定待评估防护栏的成本效益
根据防护栏效益和防护栏成本,进行成本效益分析。成本效益分析是用来衡量一个决策或采取行动的收益减去采取该行动的相关成本的过程,本领域技术人员可以根据实际需要设计具体的成本效益分析策略,由于相关内容属于本领域较公知的在此不做过多赘述。例如,效益-成本比(BCR)是成本-效益分析中用于总结拟议项目的相关成本和效益之间的总体关系的比率。BCR可以用货币或定性术语来表示,如果一个项目的BCR大于1.0,那么该项目就有望为企业及其投资者带来正的净现值。请参考图3,图3示出了本申请实施例提供的评估防护栏的装置,应理解,该装置与上述图1或图2方法实施例对应,能够执行上述方法实施例涉及的各个步骤,该装置的具体功能可以参见上文中的描述,为避免重复,此处适当省略详细描述。装置包括至少一个能以软件或固件的形式存储于存储器中或固化在装置的操作系统中的软件功能模块,该评估防护栏的装置包括:安全效益获取模块301,被配置为根据预测路侧事故数量和单一车辆的碰撞损失值确定设置被评估防护栏产生的安全效益,其中,所述碰撞损失值是根据所述被评估防护栏的防护能量确定的;防护成本确定模块302,被配置为根据建设和维护所述被评估防护栏的费用确定防护成本;评估模块303,被配置为根据所述安全效益和所述防护成本评估所述被评估防护栏。
本申请的一些实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可实现上述图1或图2所述的方法。
如图4所示,本申请的一些实施例提供一种信息处理设备400,包括存储器410、处理器420以及存储在所述存储器410上并可在所述处理器420上运行的程序,其中,所述处理器420通过总线430从内存中读取程序执行所述程序时可实现图1或图2所述的方法。
处理器420可以处理数字信号,可以包括各种计算结构。例如复杂指令集计算机结构、结构精简指令集计算机结构或者一种实行多种指令集组合的结构。在一些示例中,处理器420可以是微处理器。
存储器410可以用于存储由处理器420执行的指令或指令执行过程中相关的数据。这些指令和/或数据可以包括代码,用于实现本申请实施例描述的一个或多个模块的一些功能或者全部功能。本公开实施例的处理器420可以用于执行存储器410中的指令以实现图1或图2中所示的方法。存储器410包括动态随机存取存储器、静态随机存取存储器、闪存、光存储器或其它本领域技术人员所熟知的存储器。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (11)
1.一种防护栏的评估方法,其特征在于,所述评估方法包括:
根据预测路侧事故数量和单一车辆的碰撞损失值确定设置被评估防护栏产生的安全效益,其中,所述碰撞损失值是根据所述被评估防护栏的防护能量确定的;
根据建设和维护所述被评估防护栏的费用确定防护成本;
根据所述安全效益和所述防护成本评估所述被评估防护栏。
2.如权利要求1所述的评估方法,其特征在于,所述根据预测路侧事故数量和单一车辆的碰撞损失值确定设置被评估防护栏产生的安全效益,包括:
确定多类车型中各类车型的所述预测路侧事故数量;
根据所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值,其中,所述单一车辆属于所述多类车型中的一类;
根据所述各类车型的预测路侧事故数量和所述单一车辆的碰撞损失值确定所述多类车型的总碰撞损失,以确定所述安全效益。
3.如权利要求2所述的评估方法,其特征在于,所述根据所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值,包括:
根据所述单一车辆的碰撞能量和所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值。
4.如权利要求2所述的评估方法,其特征在于,所述根据所述被评估防护栏的防护能量确定所述单一车辆的碰撞损失值,包括:
根据所述单一车辆的碰撞能量、所述被评估防护栏的防护能量以及路侧危险物指标确定所述单一车辆的碰撞损失值。
5.如权利要求3-4任一项所述的评估方法,其特征在于,所述单一车辆的碰撞能量是根据如下公式计算得到的:
Ei=1/2*mi*(k*vi*sinα)2
其中,Ei表征第i辆车的碰撞能量,mi表征所述第i辆车对应车型的车辆总质量,vi表征所述第i辆车的运行速度,α表征所述第i辆车与所述被评估防护栏的碰撞角度,所述碰撞角度是根据所述第i辆车所在路段公路等级和车道数决定,k表征所述第i辆车的运行速度与所述第i辆车碰撞所述被评估防护栏的碰撞速度之间的比例系数。
6.如权利要求4所述的评估方法,其特征在于,所述根据所述单一车辆的碰撞能量、所述被评估防护栏的防护能量以及路侧危险物指标确定所述单一车辆的碰撞损失值,包括:
根据所述单一车辆的碰撞能量和所述被评估防护栏的防护能量计算所述单一车辆的碰撞后能量;
根据所述单一车辆的碰撞后能量确定所述单一车辆穿越所述被评估防护栏后的速度;
根据所述速度和所述路侧危险物指标确定所述单一车辆的碰撞严重性指数;根据所述单一车辆的碰撞严重性指数确定所述单一车辆的碰撞损失值。
8.如权利要求2所述的评估方法,其特征在于,所述确定多类车型中各类车型的所述预测路侧事故数量,包括:
划分待评估路段得到预测单元路段,其中,所述被评估防护栏被设置于所述待评估路段;
预测设定时长内所述预测单元路段的路侧总事故数量;
根据所述路侧总事故数量确定所述多类车型中各类车型的预测路侧事故数量。
9.一种防护栏的评估装置,其特征在于,所述评估装置包括:
安全效益获取模块,被配置为根据预测路侧事故数量和单一车辆的碰撞损失值确定设置被评估防护栏产生的安全效益,其中,所述碰撞损失值是根据所述被评估防护栏的防护能量确定的;
防护成本确定模块,被配置为根据建设和维护所述被评估防护栏的费用确定防护成本;
评估模块,被配置为根据所述安全效益和所述防护成本评估所述被评估防护栏。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时可实现权利要求1-8中任意一项所述的方法。
11.一种信息处理设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,其中,所述处理器执行所述程序时可实现权利要求1-8中任意一项所述的方法。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110956335A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-03 | 黑龙江省公路勘察设计院 | 一种基于预测事故率分级的公路安全评价系统及评价方法 |
CN111460384A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-28 | 北京百度网讯科技有限公司 | 策略的评估方法、装置和设备 |
CN111582368A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-25 | 中南大学 | 基于事故统计数据的乘用车辆安全性能综合评价方法 |
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---|---|---|---|---|
CN110956335A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-04-03 | 黑龙江省公路勘察设计院 | 一种基于预测事故率分级的公路安全评价系统及评价方法 |
CN111460384A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-28 | 北京百度网讯科技有限公司 | 策略的评估方法、装置和设备 |
CN111582368A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-25 | 中南大学 | 基于事故统计数据的乘用车辆安全性能综合评价方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
刘航等: ""公路运营期护栏安全性评价方法研究"", 《公路交通科技(应用技术版)》, pages 227 - 228 * |
蒋松强: ""新疆高等级公路安全设施效益评估模型的研究"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI797847B (zh) * | 2021-11-24 | 2023-04-01 | 財團法人工業技術研究院 | 路側設備訊息傳輸系統及其方法 |
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