基于GPS轨迹数据的超速事件贝叶斯空间计数回归模型研究

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超速事件目前已经成为危害我国道路交通安全的主要问题。相较于讨论诱发超速事件的人员与车辆因素,讨论道路特征因素的超速事件研究数量较少。有研究认为道路路灯情况、道路可见度对超速驾驶行为有显著影响。此外,空间效应对超速事件的发生有显著影响,传统研究亦较少考虑。据此,本文在考虑空间影响的基础上,选定了成都市中部和东北部区域作为研究范围,将该区域内2016年11月的14天出租车GPS轨迹数据进行了梳理,构建了基于连续轨迹点间平均速度的超速事件探测算法,并识别出了区域内256条路段的总超速事件数及严重超速事件数(超速>20%)。同时,利用电子地图提取了区域内10类道路特征信息,并在此基础上分析了两类超速事件的时间、空间分布特征,发现时间效应不显著而空间效应影响显著。由此,构建了两类超速事件的一般条件自回归和空间计数回归模型,并得到泊松-对数模型、负二项-对数模型、泊松-对数空间模型以及负二项对数空间模型。研究发现,空间分布特征方面,两类超速事件频数核密度呈现出多个热点,表明两类超速事件具有聚集效应;Moran’s I显示,两类超速事件的空间相关性显著,呈现明显的空间聚类特征,且二者在研究区域内均存在不同聚集特征的道路分布。此外,计数回归模型结果显示,泊松-对数空间模型对两类超速事件的拟合效果最优;考虑空间效应的模型比无空间效应的模型拟合效果更好。根据泊松-对数空间模型结果,显著诱发总超速事件的因素包括路段的车道数、存在非机动车专用道、存在公交车道、存在高架匝道或下穿隧道、存在道路施工区以及道路长度的增加;而抑制总超速事件的因素则包括路段限速值、横断面为一块板以及单行道。严重超速事件的影响因素则略有不同,路段为单行道成为诱发严重超速事件的显著因素之一,且路段每千米超速抓拍摄像头数量也会导致严重超速数量的增加,其他因素影响与总超速事件相同。空间影响方面,空间相关性与空间异质性均对两类超速事件的发生呈现正相关,而空间异质性的影响程度远大于空间相关性,说明空间效应中异质性是主要影响。最后,本文从时间特征、空间特征、道路特征因三方面,结合成都市自身城市特征,提出了超速事件和严重超速事件的改善措施及建议。
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