城市快速路实时交通流运行安全主动风险评估-论文.pdf

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1、第42卷第6期同济大学学报(自然科学版)Vo1．42No．62014年6月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Jun．2014文章编号：0253—374X(2014)06—0873—07DOI：10．3969／j．issn．0253—374x．2014．06．008城市快速路实时交通流运行安全主动风险评估孙剑，孙杰(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804)摘要：基于上海市快速路系统采集的线圈检测器数据和事故theBNmodeladoptingthenearestdetectordataupstreamand数据，应用贝叶斯网络

2、(BN)模型对快速路实时交通流参数与downstreamoftheaccidentsitewithin5to10minutesbefore事故风险进行建模分析，并利用可有效应对缺失数据的高斯theaccidentperformsthebestandtheaccidentprediction混合模型和最大期望算法分别对BN模型输入和参数进行估accuracyisupt076．94％．Atlast，acomparativestudywas计，进而主动评估快速路实时交通流运行安全风险，并对事madeoftheclassicalaccidentriskestimationalgorithmsinc

3、ludingnaiveBayesclassifier，Knearestneighborandback故状态提前做出预警．分别对可能事故点前后2组检测器和propagation(BP)neuralnetworkaswellastheexistingreal—42个时间段的8组交通流数据进行了建模，结果表明使用事timeriskassessmentstudies．Andtheresultsshowthatthe故发生地点上下游各一个检测器在事故发生前5～10min内BNmodelobtainsthebestpredictiveresults．的交通流数据建立的BN模型效果最好，事故预测准确率为

4、76．94．最后不仅与朴素贝叶斯分类、K近邻、反向传播Keywords：urbanexpressway；trafficaccident；Bayesian(BP)神经网络等经典事故风险估计算法进行了对比分析，还network(BN)；detectordata；proactiveassessmentof与现有的实时风险评估成果进行了对比，结果表明BN模型accidentrisk预测效果最好．关键词：城市快速路；交通事故；贝叶斯网络；检测器数据；快速路是城市交通的主骨架，承担着大量的城主动风险评估市机动化交通．据统计，北京城市快速路系统总长度中图分类号：U121文献标志码：A约380km，只占城

5、市路网总长度的8，但却承担了城市日机动车出行量的50以上l_l；上海中心城区ProactiveAssessmentofRea1．timeTrafficFlow近8的快速道路承担超过30以上的车公里出AccidentRiskonUrbanExpressway行．另一方面，偶发性交通事故不仅造成人员及财产SJian．SUNJie损失，同时亦是快速路交通拥堵的重要致因．尤其是(KeyLaboratoryofRoadandTrafficEngineeringoftheMinistryof在高峰时段，虽然事故严重程度低，但是由此引起的Education，TongjiUniversity，Shangh

6、ai201804，China)交通拥堵和延误会极大地浪费社会成本．而据美国联邦公路局的统计，由于交通事故／事件引起的拥堵Abstract：Basedondual—loopdetectordataandaccidentdata约占总拥堵的25E23．现有研究多关注于事故发生collectedonShanghaiexpressway，theBayesiannetworks(BN)modelwasadoptedforthemodelingandanalysisofreal—后的自动判别及拥堵蔓延，但是对于事故发生前的timetrafficflowparametersandaccidentrisk

7、on交通状态与事故发生的相互关系则关注较少．近年expressways．Gaussianmixturemode1andtheexpectation—来研究表明，交通运行状态与事故风险存在着关联maximizationalgorithmwhichcouldeffectivelydealwiththe关系．Lee等[3]认为交通流在短期内的变化对事故的missingdatawerealsousedintheparameter