基于驾驶行为和信息熵的道路交通安全风险预估

为了精准有效地进行交通事故预防预警，基于车辆OBD驾驶行为数据及信息熵理论，提出了城市道路交通安全风险预估方法。首先，分析异常驾驶行为高发位置与道路交通事故发生位置的关联性；其次，构建以道路交通安全熵为一级指标，急加速率、急减速率、急转弯率、超速率、高速空挡滑行率为二级指标的道路交通安全风险预估指标体系，提出了基于改进熵权法的道路交通安全熵计算方法；然后，基于密度聚类、K-means聚类提出了道路交通安全风险等级数确定方法，并基于K-means聚类建立了风险等级阈值计算方法。研究结果表明：异常驾驶行为高发位置与交通事故发生位置具有一致性；通过对log对数底数选择优化、二级指标零值处理、指标权重分段计算3个步骤改进的熵权法，可弥补log对数函数无法计算零值指标熵值的缺陷，避免指标权重为负、指标熵值与权重反映信息不一致的现象；两步聚类避免了孤立数据点对安全风险等级划分的影响。以重庆市4条城市道路（总长约38 km）进行实例验证后得出，道路交通安全熵与交通事故表征的道路交通安全状态趋势一致；道路交通安全风险等级可划分为高、低风险2级，道路交通安全熵优化阈值为0.042，最后，风险等级划分准确率为87.88%。研究成果可为道路交通安全风险点辨识、交通事故预防预警提供有效的技术支持。     

平面交叉口交通冲突概率分布模型及安全评价标准研究

本文分析了以交通事故统计为基础的平面交叉口交通安全评价 优缺点，建立了以交通冲突为基础的交叉口交通冲突概率分布模型，根据交通事故与冲突间的关系，研究了应用冲突技术评价交叉口交通安全的有效性、提出了平面交叉口安全评价指标标准的界定方法，本研究为平面交叉口的安全分析提供了一种理论方法。     

基于交通冲突理论的道路安全评价技术研究综述

基于交通冲突理论的道路安全评价技术, 是以交通冲突因素为指标的道路交通安全状态评价技术。在梳理交通冲突影响因素与安全评价基本概念的基础上, 列举了常见的道路安全评价技术应用场景; 从交叉口、高速公路、特定场景3个方面分析了交通冲突的影响因素; 从指标选取、方法选择、模型构建3个方面对道路安全评价技术进行了归纳总结。通过对现有文献的分析可以发现: 在应用场景构建时, 相比于考虑单一冲突因素, 综合考虑交通冲突影响因素, 将使得构建的交通冲突场景更接近实际情况; 在交通安全评价时, 科学选择复合指标、合理使用模糊综合评价和层次分析法构建安全评价方法, 将使构建的安全评价方法更加科学严谨。基于现有研究中存在的问题, 指出了道路安全评价技术未来的研究方向, 主要包括充分利用视频技术和互联网技术, 搭建实时、高效的安全评价模型; 验证现有道路安全评价方法在混合交通流下是否适用; 建立健全混合交通流环境下的道路交通安全评价技术标准和评价体系。      

基于典型非机动车事故的自动驾驶汽车测试场景构建方法研究

基于交通事故卷宗、交通事故视频信息数据,研究机非混行交通环境下典型交通事故形态,构建了面向机非混行交通环境下的自动驾驶汽车测试场景,旨在针对我国较为特殊的机非混行环境下的自动驾驶汽车的测试场景及测试评价方法提供参考。本文首先分析了自动驾驶测试场景的构建需求,建立交通事故数据筛选标准,得到133例可用于构建自动驾驶汽车测试场景的机动车与非机动车交通事故数据集;其次基于《中华人民共和国道路交通安全法》行驶要求,对133例交通事故的发生地点、车辆行为、道路类型、环境光线等方面进行解构分析;最后通过聚类分析,建立了5类典型的自动驾驶测试场景模型,并分析了不同场景模型的关键要素,为实际道路测试提供理论指导。     

基于轨迹数据的山区危险性弯道路段交通事故风险动态预测

针对山区双车道公路危险性弯道路段交通事故多发的现实问题,提出主动评估短时交通流状态下的交通事故风险,以降低交通事故发生率.采用无人机高空拍摄弯道路段交通流运行状态,利用计算机识别技术提取高精度的车辆轨迹和交通流数据,结合山区双车道公路弯道路段危险驾驶行为特征表征交通冲突,以距离碰撞时间为交通冲突量化指标,提出山区车道公...     

不良汽车驾驶行为聚类与处罚形式及标准建议

为了给交通违法处罚提供科学合理依据,有效降低不良汽车驾驶行为对道路交通运行产生的不良影响,在现场观测的基础上,从影响交通运行、导致交通冲突及诱发交通事故3个层面对不良汽车驾驶行为进行了聚类研究。从行政管理与经济处罚2个角度,探讨了不良汽车驾驶行为的合理处罚形式,提出了相应的标准建议。     

高速公路互通立交安全性评价研究综述

高速公路互通立交区道路、交通和行车环境条件的复杂程度远高于基本路段，是制约高速公路运行安全和通行效率的瓶颈路段。互通立交安全性评价研究虽取得了一系列成果，但离实际应用仍有一定差距，有必要对其研究现状进行回顾、总结与展望。为此，针对互通立交安全性评价研究进行系统梳理和总体框架搭建，将其具体分为人因工程理论、交通冲突理论、运行速度协调理论三大理论，事故统计法和层次分析法两大方法，并对其进行综合评述。研究结果表明：人因工程理论适用于主线和匝道的安全性评价，能更准确排查行车安全隐患点、段，但应考虑车辆类型和合理的试验样本量，提高评测指标的稳定性；交通冲突理论适用于主线上存在明显交通冲突区域的安全性评价，但未考虑道路条件对安全性的影响，且应进一步完善交通冲突评价指标体系、划分阈值以及分、合流形式的研究；运行速度协调理论较为成熟，已应用于高速公路基本路段的安全性评价，但主线和匝道的运行速度段落划分和预测模型精度均有待进一步提高；事故统计法的结论客观可靠，但事故数据统计和共享难度大，层次分析法可确定安全性评价的重点内容和关键影响因素，但评价结果主观性较强，2种方法的适用性均存在较大限制。未来研究应针对主线和匝道两大区域系统展开，评价对象应包括分流影响区、合流影响区和衔接过渡区三大路段，建议聚焦人因工程开展深入研究，以最小的代价创建符合人机功效学的互通立交安全运行环境条件。     

基于超效率数据包络分析的重型车驾驶人驾驶安全绩效评价方法

为解决网联环境下重型车驾驶人驾驶安全绩效评价在指标多样性、模型可靠性、评价完整性和结果可溯性等方面的问题，提出一种基于超效率数据包络分析的重型车驾驶人驾驶安全绩效评价框架，包括驾驶行为指标提取方法、包含零值的超效率数据包络分析方法和基于效率前沿分析的驾驶安全绩效提升方案。基于网联环境下重型车自然驾驶数据特征，提取6个行程级的危险驾驶行为指标作为模型输入项，包括：表征激进驾驶的超速行为、急加速行为和急减速行为；表征分心驾驶和疲劳驾驶的打哈欠行为、使用手机行为和吸烟行为。表征驾驶风险暴露因素的行驶时间和行驶里程作为模型输出项。将每个驾驶人视为独立的决策单元，构建3种驾驶绩效评价模型，分别从激进驾驶、分心和疲劳驾驶以及综合驾驶风险3个维度对驾驶绩效进行评价。进一步利用效率前沿分析准确识别低绩效驾驶人，并量化其达到最佳驾驶绩效所需提升的驾驶行为指标。将该框架应用于南京某重型车车队的34名驾驶人，使用连续3个月的网联数据开展驾驶绩效评价。结果表明：该框架能够准确计算驾驶绩效得分，不同驾驶绩效等级驾驶人之间的驾驶行为特征存在显著差异，超速行为和打哈欠行为是影响驾驶绩效评价结果的关键因素，针对低绩效...     

大数据环境下营运车辆驾驶行为特征分析

通过大规模采集营运车辆驾驶行为信息,并对其驾驶行为特征进行定性、定量分析是有效遏制交通事故的前提.对采集的营运车辆驾驶行为数据进行预处理,包括清洗、筛选、分段等,提高了数据的质量.利用经纬度坐标转换后计算出的车辆行驶速度与车载速度加权的车速进行分析;并运用DBSCAN聚类和 Spearman秩相关方法对不同车辆、不同时间段及不同天气状况下速度和加速度进行聚类和讨论相关系数,提取驾驶行为特征.结果表明,驾驶员夜晚比白天行车速度波动大,需加强夜晚行车的安全监控,且聚类方法可用于判定车辆驾驶的稳定性程度,有助于道路交通中心对车辆安全状态的判断和避免交通事故发生;对于经验丰富的营运车辆驾驶员,天气对驾驶的影响相对较弱.      

公路平面交叉口交通冲突分析模型研究

通过对公路平面交叉口道路交通条件及交通冲突数据的分析研究,引入影响系数概念,建立了公路平面交叉口道路交通条件与交通冲突的关系模型,提出了基于交通冲突的公路平面交叉口交通安全评价的综合影响系数方法.根据交叉口的交通流量、相交道路流量比、交通组成及左转车比例等因素,确定对交通冲突率的综合影响系数,进而得出交叉口的安全水平.     

公路平面交叉口驾驶行为研究

面对目前公路平面交叉口交通事故严重的现状,为了公路平面交叉口交通事故致因分析和加深对交叉口驾驶行为的了解程度,探讨了公路平面交叉口驾驶行为理论,总结了目前道路交通系统交通事故原因及其导致事故所占比例,分析了交叉口交通系统,给出了影响交叉口驾驶行为的具体因素。在驾驶行为三阶段基础上,研究了交叉口驾驶行为模型,分析了交叉口驾驶行为特征和交叉口驾驶行为与交通事故发生的一般关系。并针对驾驶失误和不安全驾驶行为给出了防止措施,以减少交叉口交通事故。     

基于碰撞时间的侧向冲突指标计算模型研究

针对侧向碰撞发生比例较高且部分路段积累的事故数据难于满足统计分析要求的现状,探讨了基于交通冲突技术来替代事故数据的交通安全分析方法。从速度较快且侧向冲突形态单一高速公路基本路段入手,开展侧向冲突的相关研究。通过分析交通冲突与交通事故之间的关系及交通冲突的分类方式提出了侧向交通冲突的定义,在比较了常用的追尾冲突指标计算模型后,以碰撞时间（TTC）模型为雏形开展侧向冲突指标计算模型的研究。最后,通过分析侧向冲突的特点,建立了二维空间的侧向冲突计算模型并给出了严重冲突的界定标准。     

基于轨迹数据的危险驾驶行为识别方法

连续的跟驰行为和换道行为是驾驶行为的主要构成部分，对交通拥挤和交通事故有着重要影响。通过无人机视频拍摄和图像处理方式，提取了曹安公路沿线的2个交叉路口间正常交通流状态下共600条多车高精度轨迹数据。首先，考虑车辆类型对驾驶行为产生直接的影响，分析了大车和小车的车辆轨迹特征变量分布的差异性，包括速度、加速度、碰撞时间倒数、车头时距等，在标记危险驾驶行为的过程中考虑车辆类型的影响。其次，针对不同的车辆类型，利用修正碰撞裕度对跟驰行为和换道行为进行风险性评估，将其划分为安全型和风险型。根据风险型行为发生的顺序以及持续时间，评估驾驶人的整体驾驶状态是否危险，作为危险驾驶行为识别的样本标记。分别利用离散小波变换和统计方法提取车辆轨迹的关键特征参数，为了提高模型识别效率，将关键特征参数进行排序，从而确定最优判别指标；最后，利用轻量梯度提升机（LGBM）算法对危险驾驶行为进行识别，并与随机森林、多层感知器、支持向量机等算法在精度上进行比较。研究结果表明：在上述研究条件下，LGBM算法对危险驾驶行为的理论识别率最高可达93.62%，可以实现基于机器学习算法的危险驾驶行为的高精度自动识别，该结果对于智能驾驶辅助系统的设计、道路交通安全决策的制定具有显著的意义。     

基于交通冲突分析的公路信号交叉口安全评价

交通冲突分析技术是以大样本、快速、定量研究评价交通安全现状与改善效果的特点而异于事故统计评价方法。文中通过对信号平面交叉口道路交条件及交通冲突数据的分析研究,引入综合影响系数,运用灰色关联理论对交通冲突影响因素进行分析,建立了信号平面交叉口道路交通条件与交通冲突率的关系模型,并提出了基于交通冲突的信号平面交叉口交通安全评价的综合影响系数方法。根据交叉口的交通流量、相交道路流量比、交通组成及左转车比例等因素,确定对交通冲突率的综合影响系数K,进而得出交叉口的安全水平等级。     

卫星定位数据驱动的营运车辆驾驶人驾驶风险评估模型

为了提高营运车辆驾驶人安全管理的精细化水平，合理地评估驾驶人驾驶风险程度，有的放矢地降低高风险驾驶人的事故率，基于卫星定位数据特点及驾驶行为与驾驶风险的相关关系设计26个驾驶行为特征参数。考虑到高速和非高速行驶时相同驾驶行为对驾驶风险的影响区别较大，根据23名营运车辆驾驶人的实测数据有针对性地筛选高速和非高速路段驾驶人风险评估指标，构建营运车辆驾驶人驾驶风险评估指标体系。然后，基于熵权法、独立性权系数法和Spearman相关系数法建立集成赋权法，确定各评估指标的权重。最后，雇佣40名营运车辆驾驶人进行实车试验以验证模型的合理性。结果表明：车辆速度和加速度方面的驾驶行为特征可以用于评估驾驶人的驾驶风险且评估效果较好，驾驶风险评估得分与实际交通冲突次数呈正相关关系，所建立模型可以较为准确地评估营运车辆驾驶人驾驶风险的高低，准确率达到77.50%，该模型在不同地区使用时，准确率存在一定的差异，但在容许范围之内，方法具有较好的鲁棒性。     

道路交通运行风险防控技术专栏导语

我国已建成高效通达的道路交通网，公路客货运输量均居世界第一，但道路交通安全形势依然严峻。中共中央、国务院在2019年发布的《交通强国建设纲要》中将“构建安全的现代化综合交通体系”列为最重要的交通强国建设目标。近年来，道路交通主管部门、高校、科研院所和企业等对道路交通运行风险防控技术高度关注，开展了大量的科研攻关和应用实践工作，在运行风险演化机理、运行风险感知-辨识-防控方法与技术、新型安全设施研发及应用效果评价等方面，取得了一批具有代表性的研究成果。为全面展示道路交通运行风险防控技术领域最新研究进展和成果，广泛开展学术交流，推动道路交通运行风险防控理论与技术创新，促进新型道路交通运行风险防控技术发展与应用，《中国公路学报》编辑部邀请公安部道路交通安全研究中心王长君研究员、长安大学付锐教授作为组稿负责人，邀请长安大学袁伟教授、浙江大学梁军教授、清华大学刘亚辉副教授、北京工业大学赵晓华教授、长安大学牛世峰教授、吉林大学宋现敏教授、长安大学崔华教授、长安大学王永岗教授、长安大学王畅教授作为组稿专家，共同向该领域的知名专家、学者约稿，出版本期“道路交通运行风险防控技术”专栏，回顾、总结和推广我国道路交通运行风险监测、评估、预测与防控研究领域的最新成果，探讨该方向的理论研究和应用技术发展趋势。本专栏共收到交通运行风险防控相关理论、技术、方法、试验研究等论文70余篇，最终录用15篇。研究内容集中于以下几个方面：（1）风险辨识与处置。主要内容包括：交通警情信息自动处理方法、自动驾驶系统交通规则符合性仿真验证方法、超速等危险驾驶行为的告警与矫正方法、不良天气条件下高速公路运行风险防控方法、隧道与互通等特殊路段出口换道可靠性、匝道合流区等特殊路段的车辆交互行为模式、车-人冲突时间窗预测模型等。（2）智能交通与智能车辆理论。主要内容包括高速公路相机自动标定与道路坐标系构建技术、路侧单目视角车辆三维形态精确感知技术、行人轨迹自适应压缩与误匹配识别技术、注意力监测技术及其对行为决策的影响等基于视频的交通信息提取技术,还包括考虑路网拓扑时变的交通拥堵自适应预测方法、信号交叉口自动驾驶左转车辆类人化全局运动轨迹规划方法、考虑动力学模型系统误差补偿的智能车组合定位算法、不同情景下自动驾驶接管行为的影响特征等。道路交通运行风险防控相关方法、理论与应用技术研究，将为我国道路交通安全保障提供先进的技术、方法、系统和装备等科技支撑。《中国公路学报》将继续关注该领域国内外最新研究进展，以期为广大专家、学者和工程技术人员提供学习和交流的平台，促进我国道路交通安全领域的高质量和可持续发展。     

高速公路车辆典型交通违法行为危险度分级预警方法

高速公路不文明驾驶行为及交通违法行为的频发严重影响了高速公路交通流运行的安全与效率.基于采集的高速公路交通安全相关数据,对高速公路典型交通违法行为的危险度的分级预警方法进行了研究.针对高速公路的交通事故数据,以从恶劣天气、道路线形、违法类型的角度分析了道路交通事故与各类因素的相关性,在此基础上确定进行分级预警的影响因素.综合考虑在气象条件、交通状况、道路线形及各类违法行为,提出了层次分析与模糊评价相结合的方法,建立了针对高速公路违法行为危险性的分级预警模型,并用实际案例数据对模型的适用性进行了验证.结果显示,模型具有良好的适用性,所建立的分级预警模型可以为高速公路的主动交通预警及管理提供参考与支撑.      

2021年上海市长宁区道路交通运行状况分析

为了优化道路使用功能与运行效率、提高道路设施服务水平，对上海市长宁区2021年道路交通运行情况进行了分析，梳理现状问题并提出改善建议。首先分析道路基础设施建设情况；其次基于上海市交通信息采集系统，从快速路、交叉口、主要干道三个层面进行交通运行情况的评价；并结合区域内重大项目的交通影响分析，对区域交通运行和管理状况进行系统性的评估，提供未来交通发展趋势研判；最后提出长宁区近期道路交通建设计划和改善建议。     

信号交叉口右转机动车与行人冲突运动模型

在一些信号交叉口,右转机动车的转弯行为不受信号控制,容易与过街行人发生冲突。现有冲突研究的内容多为冲突判别和冲突分级研究,对人车冲突运动过程研究相对较少。为减少交通冲突,提高行人过街安全性,提出一种新的右转机动车与行人冲突运动过程的仿真模型。研究右转车辆的决策过程,分析人车冲突机理。建立人车冲突模型,依据实际调查所获得的车辆速度和可接受间隙数据,对模型参数进行标定。对模型进行仿真分析,通过比较冲突时间、后侵占时间、安全减速度、间距时间4个冲突严重性指标,选择后侵占时间(PET)这一评价指标进行安全评价。仿真得到的车辆速度和 PET 数据与调查得到数据相比误差不超过5%,验证了模型的有效性。通过灵敏度分析,小交叉口 PET 提高了10%,说明小交叉口有助于降低冲突的严重性。      

机动车驾驶人不文明驾驶行为源头管理研究

不文明驾驶行为容易导致道路交通事故.文中通过源头管理,将安全文明驾驶素质培训列为驾校培训项目之一,结合视频、宣传板、虚拟现实技术等多渠道管理,从源头提升学员的安全文明驾驶素质,从而降低交通违法量和道路交通事故数量,营造良好的道路交通环境.