高速公路路侧雷达布设间距对交通事故风险评估精度的影响

摘要：

高速公路通过布设毫米波雷达等新型检测设备,实现交通状态的精准感知,并为主动交通管控提供支撑.然而检测设备布设成本高,其布设间距需综合考虑成本约束和交通状态感知成效.为探究路侧毫米波雷达布设间距对交通事故风险评估精度的影响,基于浙江省沪杭甬高速公路的实证数据开展研究.构建事故风险评估深度森林模型(deep forest,DF),应用滑动时空窗提取交通运行特征,并通过多层级联随机森林的集成建立交通运行特征与事故风险的关联关系;考虑路侧毫米波雷达感知范围,构建不同雷达布设间距下的交通运行数据集,开展布设间距对事故风险评估模型精度的敏感性分析.研究结果表明:DF模型曲线面积值(area under curve,AUC)为0.849,事故样本分类准确率为80.9％,高于传统的卷积神经网络模型(AUC值为0.741,准确率为75.2％)、随机森林模型(AUC值为0.715,准确率为70.8％);雷达布设间距与事故风险评估精度呈反比关系,且密集布设下模型精度提升的边际效应递减,当布设间距由1500m缩减至750 m时,事故风险评估模型AUC值呈显著上升趋势,由0.794提升至0.853,布设间距由750 m缩减至250 m时,AUC值无明显变化.综上,雷达布设间距为750 m可平衡布设成本和事故风险评估精度,成果可为高速公路车道级交通状态感知系统的规划设计提供决策依据.

关键词：交通安全、交通事故、高速公路雷达布设、深度森林、事故风险评估模型、卷积神经网络

所属期刊栏目：41

分类号：U491.3(交通工程与公路运输技术管理)

资助基金：国家自然科学基金;浙江省交通运输厅科技计划项目

在线出版日期：2023-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：28-35