[发明专利]一种交通事故风险最小化的隧道出入口动态车速诱导方法

说明书

本发明公开了一种交通事故风险最小化的隧道出入口动态车速诱导方法，通过在隧道出入口上游及下游路段关键断面布设连续、多组视频交通流检测设备以及电子情报板，实现车辆行为信息采集和控制指令发布，从而最大程度上提升隧道出入口时空范围内的交通安全水平。本发明克服了以往针对隧道出入口交通控制没有考虑连续空间断面事故风险且无法实现事故风险最小化的缺陷，核心算法旨在最小化控制区域内交通事故风险，从而最大程度上提升隧道出入口区域的交通安全水平，在我国道路隧道出入口附近事故黑点的处置与交通事故预防具有良好的工程应用价值和广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及智能交通管理领域，基于驾驶员视觉特性和交通流运动波时空演化规律，在连续空间断面内植入交通事故风险实时监测模型，提供一种交通事故风险最小化的隧道出入口动态车速诱导方法。

背景技术

隧道作为一种特殊的道路组成部分，与普通路段相比具有一定的特殊性，主要体现在交通环境特征以及驾驶员的视觉环境特征方面。由相关研究可知人眼在光线急剧变化时需要暗适应或明适应的生理过程，会降低视功能和视舒适性，无法准确判别与前车的间距。一旦前方车辆发生拥堵减速行驶，当后方司机视线度过适应期发现并减速时，后方车辆与前方减速车辆间距较正常情况下偏小，当车辆间距不足时，极易导致严重的事故发生。

目前对隧道出入口可变限速控制的研究仅考虑了路段的交通事故风险，缺乏针对车辆间碰撞风险的思考，没有考虑隧道出入口连续空间断面的事故风险且无法实现事故风险最小化，这些技术缺陷增加了长隧道出入口路段追尾事故的发生概率和严重程度。

发明内容

本发明为针对以往对隧道出入口可变限速控制的研究仅考虑了路段的交通事故风险，缺乏针对车辆间碰撞风险的思考，没有考虑隧道出入口连续空间断面的事故风险且无法实现事故风险最小化，缺乏对多个可变限速值的协调控制，本发明提出一种交通事故风险最小化的隧道出入口动态车速诱导方法，考虑到驾驶员视觉经历暗适应或明适应的盲期和交通流波动演化规律，基于实时计算得到的隧道出入口时空范围内车辆间事故发生风险判断是否启动动态车速诱导技术，克服了以往针对隧道出入口安全提升没有考虑连续空间断面事故风险且无法实现事故风险最小化的缺点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种交通事故风险最小化的隧道出入口动态车速诱导方法，包括以下步骤：

步骤一：在隧道出入口区域布设交通流检测器和电子情报板，对于隧道出入口时空范围内至少设置3组交通流检测器和路侧电子情报板，设置位置包括在长隧道出入口上、下游位置和在长隧道出入口区域内；

步骤二：确定隧道出入口路段特性和驾驶员的视觉盲期：采集隧道出入口上下游的交通流速度、流量和占有率数据，获取隧道出入口路段内几何特性数据，包括车道数、隧道坡度和隧道出入口光照特性，以确定驾驶员视觉盲期；

步骤三：确定两相邻车辆可能发生碰撞的条件，碰撞发生的条件如下：

其中，

v₁为前车经历减速过程后的速度；

v₂为后车的速度；

t_a为后车的视觉反应时间；

a为车辆的最大加速度值；

d为当后车观察到前车的低速时，两辆车辆之间的距离；

步骤四：基于步骤三的车辆发生碰撞的条件及隧道出入口区域各组交通流检测器检测到的交通流数据，对各路段车辆的实时交通事故风险进行计算，事故风险的计算公式如下：