[发明专利]一种基于轨迹数据的交叉口行人过街风险评估方法

说明书

本发明涉及一种基于轨迹数据的交叉口行人过街风险评估方法，包括以下步骤：S1：基于轨迹数据提取机动车与行人之间的冲突指标；S2：基于提取的冲突指标识别行人和机动车的交互模式，根据不同交互模式计算行人与机动车潜在的碰撞概率；S3：根据机动车的车型、车速计算人车交互事件的潜在碰撞后果；S4：结合碰撞概率与潜在碰撞后果，创建风险评估模型；S5：根据风险评估模型中的各时空计算单元上的行人过街风险度获取风险度矩阵，根据风险度矩阵绘制行人过街风险地图；S6：结合风险评估模型中的行人过街平均风险度与主观风险标准划分行人过街风险等级，进行风险评估。与现有技术相比，本发明具有评估全面、评估准确等优点。

技术领域

本发明涉及交通安全评价领域，尤其是涉及一种基于轨迹数据的交叉口行人过街风险评估方法。

背景技术

交叉口是各向机动车流、非机动车流和行人流的集散点，其运行环境的复杂性导致行人在此受到伤害甚至死亡的风险很高，是事故的高发地带。行人安全评价，本质上是基于各项指标对行人的安全程度做出系统综合评价。交叉口行人安全评价是对现有交叉口进行交通安全改善与管理的必要前提。

目前，定量评估行人安全水平的研究方法主要可以分为两类。

一类是基于已有交通事故数据对行人安全水平进行评价的方法；另一类是基于交通冲突技术的安全评价方法。由于交通事故发生的稀有性、随机性的特点，导致事故数据的采集往往需要耗费相当长的时间以及大量的人力物力，造成了事故数据样本量少、采集难度大等缺点。同时，事故的发生具有不可观测性以及不可重现性，因此事故数据的来源依赖于事故现场的勘察记录，无法完全真实地再现事故过程，这又造成了事故数据的可靠性低、准确性受限的缺点。基于交通冲突的评价方法凭借其“大样本、短周期、小区域、高信度”的统计学优势，通过定量测定相当于“准事故”的严重冲突，代替传统的事故统计方法。

基于交通冲突的行人安全评价，可以细分为两种，一种是使用统计数据，如冲突数量等，描述交通的安全性并预测冲突或者事故发生的可能性。另一种方法则从更加微观的角度来描述交通冲突发生的过程，如基于冲突过程判别交通冲突的安全性。

然而，上述方法均停留在静态分析冲突数量或冲突的严重程度上，然而实际上处在不同过街位置、经历了不同信号阶段的行人所遇到的车流特征不同，其与机动车发生碰撞的可能性及可能的碰撞后果也不尽相同，因此从时间和空间两个维度评估行人过街风险是是十分有必要的。此外，现有方法鲜有将冲突评价与行人过街的主观安全感受相结合，并进行行人过街安全水平分级。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可从时间和空间两个维度进行交叉口过街风险评估，且结合风险评估与行人主观感受进行安全分级的基于轨迹数据的交叉口行人过街风险评估方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于轨迹数据的交叉口行人过街风险评估方法，包括以下步骤：

步骤一、基于轨迹数据识别行人与机动车交互事件，提取冲突指标：

将行人进入人行横道和机动车经过停车线的时间差小于10s的相遇事件，记录为一个人车交互事件。提取的冲突指标包括：TTC(Time-to-Collision)，即道路使用者若继续以当前的速度和路径行驶，到达冲突点所需的时间；PET(Post-encroachment Time)，即第一个道路使用者离开冲突区域的时刻与另一方到达冲突区域的时间差；GT(Gap Time)，即道路使用者若继续以当前的速度和路径行驶，一方离开冲突区域与另一方到达冲突区域之间的时间差。以0.12s为间隔多次计算TTC和GT的值，取整个交互过程中的最小值TTC_min和GT_min为最终的值。PET的值只在交互过程结束时计算一次。

步骤二、判断人车交互模式，计算碰撞概率：