基于神经网络的交通事故严重程度影响因素研究

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我国每年死于交通事故的人数 高居世界首位 , 大量 的交通事故已经严重影响到国民经济 的快速发 展, 威胁到人 民的生命财产安全- 1 J 。交通安全研究的 目的不仅在于如何预 防交通事故 的发生, 而且还要 研究如何降低交通事故的严重程度。交通事故 的发生具有随机性和偶然性 , 因此研究如何最大可能地降 低交通事故的危害程度 十分必要 J 。交通事故严重程度的影响因素主要包括人 、 车、 路、 环境及交通流特 征等 ] 。越来越多的学者关注驾驶员行为 、 道路条件和气候条件与交通事故严重程度的关系, 但多数只 是从定性 的角度分析 , 没有定量方面的具体研究 。文献 [ 2 ] 通过神经 网络方法研究 了高速公路隧道交通 事故严重程度 的影响因素 ; 文献 [ 4 ] 通过主成分分析法研究 了高速公路交通事故严重程度与交通流特征
基 于神 经 网络 的交 通 事 故 严 重 程 度 影 响 因素 研 究
叶 飞, 张冬梅 , 郭 宝义
( 长安大学 汽车学院 , 陕西 西安 7 1 0 0 6 4 )
摘要 : 为分析交通事故严 重程 度的影响 因素 , 运用感知器神 经 网络理 论 , 从人 、 车、 路( 环境 ) 因素及交 通流 因素 等方 面选取 1 2个输入参数 , 以交通事故严重程度 为输 出参数 , 搭建基 于 MA T L A B平 台 的 3层前 馈人 工神经 网 络模型 。对建立 的网络模型的拟合优度进行 检验 , 求解 回归 曲线 以及 总响应 , 并通 过实例 验证模 型的有效 性 。 分析表 明, 驾驶员性别 、 年龄 、 事故类 型对交通事故严重程度 的影 响可以忽略不计 , 交通 流特征对交通 事故严重
E t ) 、 天气状况 、 驾驶员人 口统计学相关信息 、 事故车辆信息 、 事故现场道路相关信息 、 交通流状况等 。
1 . 1 输入 参 数
根据事故统计信息 , 考虑道路交通事故严重程度影响因素 的一般分析方法 , 从人、 车、 路系统综合角
度 出发 , 在获 得 的数据 条 目中选取 人 、 车、 路( 环境) 及 交 通流 特征 等方 面 的 l 2项作 为输 入参 数 , 鉴 于所选
收稿 1 3 期: 2 0 1 3 一o 4 —2 3
作者简介: 叶
飞( 1 9 8 8 一) , 男, 湖北随州人 , 长安 大学硕 士研 究生 , 主要研 究方向为道路 交通安全
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山东交通学院学报
2 0 1 3年 6月 第 2 1卷
取 的事 故数 据 中事发 地 的道 路 几何 线 形 与 普 通 路段 几 何 线 形情 况接 近 , 道 路 几 何 线形 将 不 作 为 考虑 因 素 。事 故信 息 以相关 记 录为准 , 少量 缺损部 分做 近似处 理 , 输人 参数包 括 数值数 字 和逻辑 数 字 , 经一 致 化 处理后 的预 测模 型输 入参数 分类 及编 码见 表 l 。表 1中交通 流主成 分为 交通 状况正 常情 况下 每 h通 过 事 故发 生点 断面 的大 车车辆数 , 辆/ h , 此 处用 来表 征交 通流 特征 。 表1 模型 输入 参数分 类及 编码
1 模 型 建 立
以陕西省 境 内某 高速 公路 2 0 0 7年— 2 0 0 9年 3 a间发 生 的 1 0 0 0起 交 通事 故 为研 究对 象 。该 高 速 公 路 为双 向 4车道 , 统计 路段 全 长 7 8 k m, 设 计 行车 速度 为 1 2 0 k m / h 。事故 记 录信息 中包 含 E t 期( 是 否节 假
程度 的影 响最 大 , 天气情况 、 路面情况对交通事故 严重程度 的影响程度基本相 同。 关 键 词: 交通事故 ; 严重程度 ; 神经网络 ; 影 响因素
文献标志码 : A 文章编号 : 1 6 7 2 - - 0 0 3 2 ( 2 0 1 3 ) 0 2 - 0 0 2 - - 0 6 中图分类 号 : U 4 9 1 . 3 1
编号

输入参数
驾 驶 员 性 别
参数编码
男 =( 1 , 0) 女 =( 0 , 1 )
比例/ %
9 7 . 5 6 2 . 4 4
的关 系 ; 文献 [ 5 ] 通 过 一系 列人 工神 经 网络 方 法 预测 了道 路交 通 事 故 严 重 程 度 的重 要 影 响 因子 , 给 出 了
基于不同事故严重程度级别界定方法的八种预测模 型, 相对于将事故严重程度等级分为五级来说 , 给出 的模型具有较好的预测能力 ; 文献 [ 6 ] 运用多层感 知器神经网络分析信号交叉 口交通事故 的严重程 度 , 相对于多元 L o g i t 模型来说 , 多层感知器神经网络模型具有更高的精度。 交通事故受到各方面因素 的综合影 响, 各因素 间关系错综复杂 , 很难明确界定各因素对事故严重程 度影响的具体大小。本文 以交通事故严重程度为研究对 象 , 从人、 车、 路( 环境 ) 及交通流特征等方面选 择1 2个输 人参 数 , 建立 具 有 3层 感 知器 ( ML P ) 结构 的前馈 神经 网络模 型 , 通过 训 练优化 检 验模 型拟 合 优 度, 分析各独立因素对交通事故严重程度影 响的大小 , 为交通安全研究和政策导 向提供一定的决策依据 。
第2 1 卷
第2 期
山东交通学院学报
J O U R N AL O F S H AN D O N G J I A O T O NG U N I VE R S I T Y
V0 I . 21 No . 2
2 0 1 3年 6月
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