基于TTC指标与相对速差的改进交通冲突风险评价方法、系统、存储介质及设备

本发明属于山区高速公路特长隧道安全风险预测，具体涉及一种交通冲突风险评价方法、系统、存储介质及设备。

背景技术：

1、随着城市化进程的加快，道路交通流量日益增大，交通事故的发生率也随之上升。在众多交通事故中，由于驾驶员操作失误或交通环境复杂导致的冲突风险是主要原因之一。为了提高交通安全，减少交通事故的发生，交通冲突风险评价成为交通安全研究的重要方向。

2、传统的交通冲突风险评价方法主要依赖于单一指标，如距离碰撞时间(time tocollision，ttc)指标，该方法通过计算车辆从当前状态到达潜在碰撞状态所需的时间来评估冲突风险。然而，单一指标的评价方法存在以下局限性：仅依赖ttc指标无法全面反映交通冲突的复杂情况，如驾驶员反应时间、车辆性能、道路条件等因素的影响、ttc指标对不同的交通场景适应性较差，难以准确评估各种复杂情况下的冲突风险。因此，结合多种指标进行交通冲突评价，并提出一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价方法是十分有意义的。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有交通冲突风险评价指标无法更好的量化在后车速度小于前车速度时交通冲突风险的程度与无法更细致的区分不同距离速度组合下的交通冲突的问题。

2、一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价方法，包括以下步骤：

3、首先获取道路视频监控数据，并基于道路视频监控数据获取交通流数据；

4、然后按时间顺序读取一秒内的多帧数据，存储这一秒内的多帧中出现的车辆编号，若车辆编号数量大于车辆数量阈值，则判定为有冲突发生；

5、根据提取到发生冲突的秒数，对其中有两车同时存在的每一帧进行交通冲突指标进行计算，所述交通冲突指标包括ttc-im指标；

6、所述ttc-im指标如下：

7、

8、式中，xi-1(t)为t时刻前车i-1的位置；xi(t)为t时刻后车i的位置；li-1为前车i-1的车辆长度；为t时刻后车i的速度；为t时刻前车i-1的速度；λ1为相对速度修正系数；λ2为车长距离比修正系数；λ3为安全距离系数；

9、最后根据交通冲突指标对交通冲突风险进行评价。

10、进一步地，所述道路视频监控数据为高速公路的视频监控数据。

11、进一步地，所述的车辆数量阈值取1。

12、进一步地，基于道路视频监控数据获取交通流数据的过程是采用神经网络模型实现的。

13、一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价系统，包括：

14、交通流数据分析模块：获取道路视频监控数据，并基于道路视频监控数据获取交通流数据；

15、交通冲突初步判识模块：按时间顺序读取一秒内的多帧数据，存储这一秒内的多帧中出现的车辆编号，若车辆编号数量大于车辆数量阈值，则判定为有冲突发生；

16、交通冲突指标计算模块：根据提取到发生冲突的秒数，对其中有两车同时存在的每一帧进行交通冲突指标进行计算，所述的交通冲突指标包括ttc-im指标；

17、所述ttc-im指标如下：

18、

19、式中，xi-1(t)为t时刻前车i-1的位置；xi(t)为t时刻后车i的位置；li-1为前车i-1的车辆长度；为t时刻后车i的速度；为t时刻前车i-1的速度；λ1为相对速度修正系数；λ2为车长距离比修正系数；λ3为安全距离系数。

20、冲突风险进行评价模块：根据交通冲突指标对交通冲突风险进行评价。

21、进一步地，所述道路视频监控数据为高速公路的视频监控数据。

22、进一步地，所述的车辆数量阈值取1。

23、进一步地，基于道路视频监控数据获取交通流数据的过程是采用神经网络模型实现的。

24、一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并运行所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价系统。

25、一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并运行所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价系统。

26、本发明的有益效果为：

27、本发明通过分析在后车速度小于前车速度的情况下与不同速度距离组合情况下的交通冲突风险，能够解决在后车速度小于前车速度时ttc指标出现负值的情况，更好地量化这种特定情况下的交通冲突风险程度，同时能够更细致地区分不同距离和速度组合下的交通冲突风险，提高了风险评价的准确性。将上述两种分析方法进行有效整合，基于ttc冲突评价指标，结合后车速度小于前车速度与不同速度距离组合的情况，提出了一种改进的交通冲突风险评价方法，能够很好的量化在后车速度小于前车速度时交通冲突风险的程度，并更细致的区分不同距离速度组合下的交通冲突，增强了评价方法的全面性和系统性。本发明特别适用于山区高速公路特长隧道的安全风险预测领域，有助于提前识别和预警潜在的安全隐患，减少交通事故的发生，保障驾驶人员的安全，提高了山区高速公路特长隧道的交通安全管理水平。

技术特征：

1.一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价方法，其特征在于，所述道路视频监控数据为高速公路的视频监控数据。

3.根据权利要求2所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价方法，其特征在于，所述的车辆数量阈值取1。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价方法，其特征在于，基于道路视频监控数据获取交通流数据的过程是采用神经网络模型实现的。

5.一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价系统，其特征在于，所述道路视频监控数据为高速公路的视频监控数据。

7.根据权利要求6所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价系统，其特征在于，所述的车辆数量阈值取1。

8.根据权利要求5至7任意一项所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价系统，其特征在于，基于道路视频监控数据获取交通流数据的过程是采用神经网络模型实现的。

9.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并运行权利要求5至8任意一项所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价系统。

10.一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价设备，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并运行权利要求5至8任意一项所述的一种基于ttc指标与相对速差的改进交通冲突风险评价系统。

技术总结基于TTC指标与相对速差的改进交通冲突风险评价方法、系统、存储介质及设备，属于山区高速公路特长隧道安全风险预测技术领域。为了解决现有交通冲突风险评价指标无法更好的量化在后车速度小于前车速度时交通冲突风险的程度与无法更细致的区分不同距离速度组合下的交通冲突的问题，本发明按时间顺序读取一秒内的多帧数据，根据多帧中出现的车辆编号，若车辆编号数量大于车辆数量阈值判定为有冲突发生，并对其中有两车同时存在的每一帧进行交通冲突指标进行计算，利用包括TTC‑IM指标的交通冲突指标进行评价。技术研发人员：孟祥海,张亦暄,王长海,覃薇,周敏璐,盛林,吴闻捷,孙一博,肖凡,郑敏,罗海宇,陈成伟,吴宇昊受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学技术研发日：技术公布日：2024/12/23