[发明专利]一种基于风险组合模式的过街通道安全评价方法

权利要求书

1.一种基于风险组合模式的过街通道安全评价方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S100，采集过街通道及其上下游机动车道的视频数据；

S200，提取视频数据中过街行人与冲突车辆的轨迹数据，人、车、路与环境变量；

S300，分别针对过街行人数据和冲突车辆数据，应用两步聚类法进行聚类，将过街行人根据风险感知水平分为高风险感知水平组与低风险感知水平组，将冲突车辆的驾驶员根据行为特征分为侵略性驾驶组和谨慎驾驶组；

两步聚类法包括预聚类与聚类两个阶段：

在预聚类阶段，假设连续型变量服从正态分布，分类变量服从多项式分布，采用对数似然距离衡量集群相似度，逐个读取样本根据集群相似度进行预聚类，形成若干子簇；

在聚类阶段，使用凝聚法将预聚类阶段形成的若干子簇递归合并：在预聚类得到H个子簇中，将距离最近的两个子簇合并为一个，得到新的H-1个子簇，然后合并新的H-1个子簇中距离最近的两个子簇，以此类推，最终输出满足期望簇数的聚类结果；

S400，根据S300的聚类结果，确定风险组合模式：过街行人低风险感知水平、驾驶员侵略性驾驶的第一模式，过街行人高风险感知水平、驾驶员侵略性驾驶的第二模式，过街行人低风险感知水平、驾驶员谨慎驾驶的第三模式，过街行人高风险感知水平、驾驶员谨慎驾驶的第四模式；

S500，根据各风险组合模式下的人车冲突占比，评价过街通道交通安全，具体为：

计算各风险组合模式下的冲突数占受调查的冲突总数比例，根据经验设定各风险组合模式占比的评价阈值，通过比较各风险组合模式所占比例与该风险组合模式评价阈值的相对大小评价过街通道的交通安全：第一模式所占比例高于第一模式评价阈值，代表该过街通道不安全，不能提供良好的风险感知条件与驾驶员行为约束；第二模式所占比例高于第二模式评价阈值，代表该过街通道安全状态一般，为行人感知风险提供了良好的条件，但未能有效地约束驾驶员的危险行为；第三模式所占比例高于第三模式评价阈值，代表该过街通道安全状态一般，有效地约束了驾驶员的危险行为，但未能为行人感知风险提供良好条件；第四模式所占比例高于第四模式评价阈值，代表该过街通道安全状态较好，能提供良好的风险感知条件并约束驾驶员的行为。

2.根据权利要求1所述的一种基于风险组合模式的过街通道安全评价方法，其特征在于，步骤S100中，采用路侧摄像机与无人机航拍摄像机同步拍摄的方法获取视频数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于风险组合模式的过街通道安全评价方法，其特征在于，步骤S200中，过街行人与冲突车辆的运动轨迹数据包括视频各帧对应的时刻t以及行人与车辆的位置、速度矢量、加速度矢量，其中行人与车辆的位置包括行人横坐标x_ped、行人纵坐标y_ped、车辆横坐标x_veh和车辆纵坐标y_veh，行人与车辆的速度矢量包括行人横向速度v_pedx、行人纵向速度v_pedy、车辆横向速度v_vehx和车辆纵向速度v_vehy，行人与车辆的加速度矢量包括行人横向加速度a_pedx、行人纵向加速度a_pedy、车辆横向加速度a_vehx和车辆纵向加速度a_vehy；人、车、路与环境变量包括过街行人年龄组A，成组过街的过街行人数N，过街行人的等待时间Tw，过街行人被打断的时间Ts，过街行人过街时被打断的次数Ns，拒绝间隙的个数Nr，过街行人是否在斑马线内过街C，过街行人是否变速W，接受间隙G，拒绝间隙R，过街行人过街速度Sp，过街行人过街时与冲突车辆的距离D，冲突车辆上游速度Sv，冲突车辆车型T，冲突车辆运动状态M。

4.根据权利要求3所述的一种基于风险组合模式的过街通道安全评价方法，其特征在于，过街行人为青年时A＝0，过街行人中存在儿童时A＝1，过街行人中存在老人时A＝2；过街行人在斑马线内过街时C＝1，否则C＝0；过街行人过街时加速或减速时W＝1，否则W＝0；冲突车辆为小轿车时T＝0，否则T＝1；冲突车辆停止时M＝0，冲突车辆减速时M＝1，其他情况时M＝2。