【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交通运动管控，尤其涉及一种高速路段三色预警方法。
技术介绍
1、高速公路路况信息的采集主要是通过架设在高速公路两侧的外场监控摄像机以及高速公路养护部门、运营部门的道路巡查，突发事件多以被动的电话报警为主，同时，各省高速公路运营管理模式不一致，高速公路路况信息发布平台不统一，发布渠道多，信息的发布时效性、闭合性不强，故导致高速公路路况信息采集效果不佳，如某一路段发生车祸，车祸信息不能及时传输至互联网平台上，这样导致当前路段行驶的车辆不能及时获取车祸信息，由于高速路段行驶速度较快，如果驾驶员对交通事故缺乏处理经验，事故预警体系不够完善，救援无法及时有效进行，容易导致二次事故，交通安全形势严峻。
2、有资料显示，虽然市面上已经有一些高速公路预警系统，但那些系统的服务对象多为司机，且功能较为单一。智能报警预警系统能让司机在高速公路报警时快速了解自己的具体位置，并在报警后通过发出声光警报，提醒后方来车避让，但是交警部门并不能根据该系统了解高速道路的整体运行状态和具体事故情况。另一种预警系统专门针对气象环境对道路产生的影响，但却忽略了道路本身的运行状态。无法帮助交警部门掌控道路的全局状态以及路段具体事故情况。
3、中国专利文献cn112950935a公开了一种“基于大数据平台的高速交通管控系统”。包括连接于以下装置的控制中心，其中，所述控制中心能够响应于用户的操作展示相应的装置采集的数据：视频监控装置，包括：监控单元，用于采集并存储高速路段的实时监控视频和巡逻视频；巡检单元，用于检测所述监控单元；监测预
技术实现思路
1、本专利技术主要解决原有的技术方案评价单一且无法帮助交警部门掌控道路的全局状态以及路段具体事故情况的技术问题，提供一种高速路段三色预警方法，基于上传事件数据、交通运行数据及车辆监测信息，建立路段危险性的分级预警模型，基于层次分析法确定的权重向量、模糊评语集和评语的分数向量，结合因子权重实现多周期安全评价，计算路段各周期安全等级得分，确定路段主要预警因子，并通过组成该道路的路段预警状态占比来确定道路的整体预警状态，便于交警部门掌控道路的全局状态以及路段具体事故情况。
2、本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括以下步骤：
3、s1采集上传事件数据、交通运行数据及车辆监测信息；
4、s2构造判断矩阵并计算各判断矩阵相应的特征向量，即为因子权重向量，确定路段预警得分相关因子及因子间权重相对值，将所有上传的事件统一视为同一个因子，与交通运行类因子、车辆监测类因子结合，计算路段安全预警得分以决定路段的安全预警分级，计算各指标具体扣分情况以决定路段的主要预警指标；
5、s3确定模糊评语集并确定评语的分数向量；
6、s4建立路段危险性的分级预警模型并进行多周期安全评价。
7、具体实施算法分为5个步骤：特征提取分析，确定各因子权重，计算路段各周期安全等级得分，计算路段预警得分，确定道路整体预警状态。特征提取分析主要是确定影响路段状态的因素，包含车辆监测、交通运行和上传事件数据中所有的数据项。其中需要注意的是超速车辆数需要合并车辆监测中的超速车辆数和上传事件数据中的异常超速事件数，异常缓行是车辆监测中的疑似停车数与上传事件数中异常缓行事件数量的和。确定了影响路段状态的因素后通过单层的层次分析法得到各因子的权重，其中权重最大的三个因子为交通事故、倒车/逆行和异常停驶。
8、第三个步骤开始为算法的业务模块。首先计算路段各周期安全等级得分。通过之前得到的各因子权重以及对应数据项的具体数值，我们可以得到每个因子的安全等级得分。比如在某个周期内某路段发生了一起交通事故，那么该时段该路段交通事故因子的得分就为0。假设交通事故的权重为0.4，且该周期该路段未发生其他事故，运行通畅，没有超速和停车车辆，那么该路段的安全等级得分为60分。
9、第四个步骤对路段历史周期的安全等级得分采用指数加权平均预测下一个周期的安全等级得分，在这里称为路段预警得分。与其他预测方法相比，指数加权平均的优势在于充分运用已经发生的事件和当前状态对未来进行合理地估计未来的状态。举个例子，当用指数加权平均预测未来一天的温度时，因为温度不会突然剧烈变化，指数加权平均能很好地抓取过去几天内的温度变化趋势，并赋予每个历史数据一个权重，时间越靠近，权重越大，越靠前，权重越小。与温度相似，路段状态的变化趋势也不会在短时间内剧烈变化，所以也可以使用指数加权平均来进行预测。在得到道路中所有路段的预警得分后，可以通过各预警状态的占比给出道路当前整体预警状态。
10、作为优选，所述的步骤s2构造判断矩阵，引进矩阵判断标度使矩阵中的各要素的重要性能够进行定量显示：的重要程度为1至12，数字越大表示越重要。
11、 a.交通事故>b.倒车/逆行>c.异常停驶>d.超速车辆>e.异常缓行>f.行人/非机动车闯入>g.室外火焰/隧道火焰=h.室外烟体/隧道烟体=i.雾天>j.交通拥堵>k.施工违规=l.道路施工=m.路面障碍>n.流量等级>o.大车占比>p.车速标准差。
12、 计算各判断矩阵相应的特征向量，即为因子权重向量：路段预警得分类的因子权重向量：
13、w1=[0.5139, 0.2801, 0.1003, 0.069, 0.0366]
14、路段预警失分类的因子权重向量：
15、w2=[0.2304,0.1784,0.1361,0.1024,0.0758,0.0546,0.0376,0.0376,0.0376,0.0259,0.0178,0.0178,0.0178,0.0128,0.0097,0.0078]
16、作为优选，所述的步骤s3确定模糊评语集具体包括，将预警等级及各底层因素的级别划分为3级，即预警等级的模糊评语集为：
17、
18、确定路段预警得分类因子级别划分规则和路段预警失分类因子级别划分规则，根据预警等级确定各因子模糊评语集。
19、 无需预警:[1, 0, 0]
20、一级预警:[0.1, 0.6, 0.3]
21、二级预警:[0, 0, 1]
22、作为优选，所述的步骤s3确定评语的分数向量对评语进行定量化处理，确定评语的分数区间，然后根据评语的分数区间确定评语的分数向量。
23、 s = (100, 50, 0)
24、作为优选，所述的步骤s4包括计算路段各周期安全等级得分，结合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高速路段三色预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤S2构造判断矩阵，引进矩阵判断标度使矩阵中的各要素的重要性能够进行定量显示：的重要程度为1至12，数字越大表示越重要。
3.根据权利要求1所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤S3确定模糊评语集具体包括，将预警等级及各底层因素的级别划分为3级，即预警等级的模糊评语集为：
4.根据权利要求1或3所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤S3确定评语的分数向量对评语进行定量化处理，确定评语的分数区间，然后根据评语的分数区间确定评语的分数向量。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤S4包括计算路段各周期安全等级得分，结合层次分析法确定的权重向量与模糊评语集，进行模糊综合评价建模，模糊评价如下：
6.根据权利要求5所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，基于模糊评价的分数向量，对评语进行定量化处理，确定路段安全等级的得分，从而基于评语
7.根据权利要求1或2或3所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤S4包括计算路段预警得分，取前n个周期内的路段安全等级得分，基于指数加权平均计算路段安全预警得分：
8.根据权利要求7所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，比较路段预警得分与路段安全等级得分，对参数进行修正，当与的差值超过误差阈值a时，通过修改周期数n来改变，重复尝试修改周期数n并记录与的差值，若差值逐渐减小，则继续尝试修改周期数；若差值变大，则停止并记录误差最小时的周期数n。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤S4包括计算各因子在各周期中的失分，路段各因子的失分为基于模糊评价的分数向量，对评语进行定量化处理，确定路段各因子的安全得分，用满分减去安全得分，再乘以该指标权重，
10.根据权利要求1或2或3所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤S4包括确定道路整体预警状态，通过组成该道路的路段预警状态占比确定道路的整体预警状态：
...【技术特征摘要】
1.一种高速路段三色预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤s2构造判断矩阵，引进矩阵判断标度使矩阵中的各要素的重要性能够进行定量显示：的重要程度为1至12，数字越大表示越重要。
3.根据权利要求1所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤s3确定模糊评语集具体包括，将预警等级及各底层因素的级别划分为3级，即预警等级的模糊评语集为：
4.根据权利要求1或3所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤s3确定评语的分数向量对评语进行定量化处理，确定评语的分数区间，然后根据评语的分数区间确定评语的分数向量。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，所述步骤s4包括计算路段各周期安全等级得分，结合层次分析法确定的权重向量与模糊评语集，进行模糊综合评价建模，模糊评价如下：
6.根据权利要求5所述的一种高速路段三色预警方法，其特征在于，基于模糊评价的分数向量，对评语进行定量化处理，确定路段安全等...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈斌，嵇楠娟，李德文，周俊杰，刘星，
申请(专利权)人：浙江中控信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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