面向道路交通安全设计的交通冲突链现象解析研究

A chain-reaction conflict (or conflict chain) is a process that the occurrence of one conflict leads to the occurrence of one or more conflicts. For example, a rear-end conflict chain often occurs in the real world when the leading vehicle of a platoon suddenly breaks to avoid a crossing vehicle. Traditionally, conflicts are treated independently without considering possible interrelationship. However, as conflict chains can be observed, safety research needs to be conducted on such to gain more insights into traffic conflict and safety...In this research, we will focus on conflict chains at urban signalized intersections. Field observation and advanced video techniques will be employed to collect data. The relationship between the occurrence of conflict chains and other factors will be established to predict the occurring likelihood of conflict chains. The relationship between any two links (i.e. conflicts) in a conflict chain will be studied based on shockwaves, in order to predict the occurrence of any link in a chain. Finally, the safety effects of a conflict chain will be examined by analyzing traffic flow parameters. Based on these, a new safety evaluation model and surrogate safety measures will be developed and validated, in order to better capture the safety effects of any traffic design...The research results would help traffic professionals to better understand the essence of traffic conflict and provide valuable safety information for traffic design.

交通冲突链是指从物理过程上一个交通冲突引发后续的一个或多个冲突，使冲突之间构成“链”式形态的现象，比如前车因避让与横穿车辆间的交叉冲突而导致与后车间的追尾或侧撞冲突等。安全研究中一般认为交通冲突为独立个体，而链现象则反映了其另一种形态，因此链现象的研究将可能加深对交通设计安全性的理解，并已在国际上引起了关注。鉴于交叉口是交通冲突的多发地，本课题将以城市信号交叉口为例，结合实际观测与视频采集技术连续捕捉交通冲突链现象并对其进行解析。通过量化冲突链发生与设计因素、交通流等的内在联系，探索冲突链的触发机理。建立以交通冲击波为基础的冲突链节点间关联性的定量模型，从而解释冲突链的传播规律。基于交通流特征参数分析界定冲突链的持续影响时间和空间范围，以表征冲突链的时空效应。在此基础上，提出面向道路交通设计的安全量化模型和指标。本课题将为交通冲突技术和道路交通安全设计与评价提供基础理论方面的重要支撑。

传统的交通安全评价方法依赖事故或人工经验，可靠性较低。基于交通冲突的间接安全评价方法已受到国内外的广泛认可。交通冲突链是指从物理过程上一个交通冲突引发后续的一个或多个冲突，使冲突之间构成“链”式形态的现象，比如前车因避让与横穿车辆间的交叉冲突而导致与后车间的追尾或侧撞冲突等。交通冲突链现象的研究将可能加深对交通冲突现象/交通安全的理解。鉴于交叉口是交通冲突的多发地，本项目以城市信号交叉口为例，对交通冲突链现象分别从触发机理、传播规律和影响范围进行分析，在此基础上提出面向道路交通设计的安全量化模型和指标。. 总体上，通过项目研究提出了成套交通冲突风险量化技术体系，实现了对不同类型道路交通设计的可靠安全评价。具体包括四点：完成了基于计算机视觉技术的车辆跟踪与轨迹提取关键技术的研发，该技术保证了大量自动化提取车辆轨迹和冲突数据；研究了交通事故与交通冲突、驾驶行为间的关系，深入分析了从冲突到事故演变的内在机理；通过构建合理的数学模型分析不同交通冲突链现象的风险程度，实现了交通冲突链的风险量化；研究了面向交通冲突研究的交通仿真模型构建与标定，实现了通过大规模仿真虚拟环境对交通冲突和交通安全进行评估。. 项目的研究成果具有一定意义。从理论上讲，丰富了交通安全/交通冲突评价理论体系。从技术上讲，提出了成套的交通冲突风险量化和安全评估技术体系。从应用上讲，项目成果已在部分城市的特定场景实现了应用，取得了一定的社会和经济效益。