考虑路面井盖影响的电动自行车综合安全性能测评方法

本发明属于城市非机动车道骑行友好性评价应用领域，尤其涉及考虑路面井盖影响的电动自行车综合安全性能测评方法。

背景技术：

1、城市交通的快速机动化使得交通问题频发，其中交通环境污染及道路拥堵问题尤为突出。各个城市持续推进绿色交通出行方式，电动自行车等出行方式成为有益实践，因此电动自行车交通出行量逐年攀升。非机动车道是电动自行车交通具体发生的承担场所，具有交通出行的属性，因此需具备安全、舒适、畅通的基本原则。

2、当前对于非机动车道交通环境评价方法的研究多是基于非机动车道设施、路况和服务水平等方面，其中基于非机动车道设施方面的评价的主要内容大多为非机动车道宽度、非机动车道连续性、机非隔离设施形式、非机动车道路边公交站点设置密度以及路内停车等指标，而井盖作为城市路面重要组成部分，数量多，范围广，对道路使用者的影响较大。随着近年来电动自行车的推广与兴起，大量的电动自行车行驶于中国道路上，然而由于路面井盖破损、高差过大、缺失等造成的电动自行车事故层出不穷，当前研究对于路面井盖对车道电动自行车骑行影响的研究甚少，因此亟需针对路面井盖因素对车道电动自行车的影响进行研究，以期提高电动自行车行驶的安全性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提出考虑路面井盖影响的电动自行车综合安全性能测评方法，构建考虑井盖因素的电动自行车安全性能测评模型，为电动自行车交通环境的改善与优化提供决策基础。

2、本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

3、考虑路面井盖影响的电动自行车综合安全性能测评方法，包括：

4、s1、在考虑安全性、舒适性和畅通性的基础上选取某一非机动车道路段，调查获取道路相关测评因子参数。

5、s2、建立考虑井盖因素的电动自行车安全性能测评模型。

6、s3、对步骤s2中测评模型中的各测评因子的具体参数列出取值关系。

7、s4、根据步骤s3中各变量的不同取值，采用熵权-topsis法计算所选路段的综合安全性能测评因子权重和测评值。

8、s5、根据测评值大小对所选路段进行等级划分排序。

9、进一步的，步骤s1中，测评因子包括但不限于：考虑安全性的测评因子包括非机动车道宽度、机非隔离形式和车道连续性，考虑舒适性的测评因子包括井盖完好性、井盖高差、井盖位置和非机动车道平整度，考虑畅通性的测评因子包括路侧障碍程度和电动自行车车速。

10、进一步的，步骤s2中，考虑井盖因素的电动自行车安全性能测评模型包括以下内容：

11、建立考虑井盖因素的电动自行车安全性能测评模型，具体表达式为：

12、

13、其中，r表示综合安全性能测评值，wj表示综合安全性能测评因子权重，表示综合安全性能测评因子向量；

14、其中，测评因子包括但不限于：a1表示非机动车道宽度、a2表示机非隔离形式、a3表示车道连续性、a4表示井盖完好性、a5表示井盖高差、a6表示井盖位置、a7表示非机动车道平整度、a8表示路侧障碍程度表示，a9表示电动自行车车速。

15、进一步的，步骤s3中，各测评因子的取值关系包括以下内容：

16、对于非机动车道宽度a1、井盖高差a5，通过实地调研测量得到。

17、对于机非隔离形式a2，根据不同隔离形式划分为四类：无隔离带、划线隔离、栏杆隔离和绿化带隔离，并依次赋值1、2、3、4。

18、对于车道连续性a3，其取值采用非机动车道连通系数表示，具体表达式为：

19、

20、其中，le表示非机动车道有效长度，单位为米；la表示非机动车道实际长度，单位为米。

21、井盖完好性a4为定量指标，根据有无破损划分为两类：有破损和无破损，并依次赋值1、2。

22、井盖位置a6为定量指标，根据不同位置划分为两类：路中和路边，并依次赋值1和2。

23、非机动车道平整度a7为定性指标，根据满意程度赋予不同数值：非常不满意＝1，较为不满意＝2，一般＝3，较为满意＝4，非常满意＝5。

24、路侧障碍程度a8为定量指标，其取值取决于路侧障碍物长度占非机动车道总长的比值，具体表达式为：

25、

26、其中，lo表示障碍物所占道路长度，单位为米；lt表示非机动车道总长，单位为米。

27、电动自行车车速a9为定量指标，其取值可由测试时间内通过测试区域的电动自行车区间平均速度表示，具体表达式为：

28、

29、其中，lt表示非机动车道测试区域长度，单位为米；tk表示第k辆电动自行车通过测试区域lt所需时间，单位为秒；g表示在测试时间内通过测试区域的电动自行车流量。

30、进一步的，步骤s4中，计算测评因子权重和测评值包括以下子步骤：

31、s401、对于m个测评路段的n个测评因子的路段综合安全性能测评问题，建立待测评路段的测评矩阵x＝(xij)m×n，具体表达式为：

32、

33、其中，元素xij表示第i个待测评路段的第j个测评因子，i＝1，…，m、j＝1，…，n。

34、s402、针对不同类型的测评因子进行标准化处理，具体表达式为：

35、(1)对于负向型测评因子，标准化处理的公式为：

36、

37、(2)对于正向型测评因子，标准化处理的公式为：

38、

39、其中，yij表示对第i个测评路段的第j个测评因子进行标准化处理后的结果；

40、得到标准化测评矩阵

41、s403、对标准化处理后的测评矩阵进行比重化变换，计算测评比重，具体表达式为：

42、

43、其中，pij表示第i个测评路段的第j个测评因子测评比重；

44、计算各测评因子对应的熵值和信息熵冗余度，具体表达式为：

45、

46、

47、dj＝1-ej；

48、其中，ej表示第j测评因子的熵值，dj表示第j测评因子信息熵冗余度，λ表示常数；

49、计算各测评因子的权重，具体表达式为：

50、

51、将权重作为topsis评价的权重系数，构造主对角矩阵，具体表达式为：

52、

53、其中，w表示主对角矩阵；

54、将各测评因子的权重与标准化测评矩阵相乘得到加权标准决策矩阵，具体表达式为：

55、

56、其中，z表示加权标准决策矩阵。

57、s404、正理想解z+和负理想解z-是根据加权测评值选出来的虚拟最优方案和最劣方案，正理想解z+由z中每列元素的最大值构成，负理想解z-由z中每列元素的最小值构成，具体表达式为：

58、z+＝(max{z11,z21,…,zm1},…,max{z1n,z2n,…,zmn})；

59、z-＝(min{z11,z21,…,zm1},…,min{z1n,z2n,…,zmn})；

60、其中，zmn表示第m个测评路段的第n个测评因子的加权标准化结果，zmn＝wnymn。

61、s405、计算测评路段到正理想解和负理想解的欧氏空间距离，具体表达式为：

62、

63、

64、其中，表示第i个测评路段与正理想解之间的欧氏空间距离，表示第i个测评路段与负理想解之间的欧氏空间距离，zij表示第i个测评路段的第j个测评因子的加权标准化结果，表示第j个测评因子的正理想解，表示第j个测评因子的负理想解。

65、s406、计算待测评路段综合测评值，具体表达式为：

66、

67、其中，ri表示第i个测评路段的综合测评值；

68、将综合测评值归一化，具体表达式为：

69、

70、其中，表示归一化后的综合测评值。

71、s407、根据归一化后的测评值大小，对待测评路段优劣排序，归一化后的测评值越大，待测评路段的排名越靠前。

72、进一步的，本发明还提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前文所述的考虑路面井盖影响的电动自行车综合安全性能测评方法的步骤。

73、进一步的，本发明还提出了一种计算机可读的存储介质，所述计算机可读的存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行所述的考虑路面井盖影响的电动自行车综合安全性能测评方法。

74、本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，其显著技术效果如下：

75、本发明从面向应用的角度出发，所有指标具有易量化、易对比等特性，增强了评价工作的便捷性；结合主观评价与客观评价，提高了权重值的可靠性，此外，本发明的通用性强，适用于非机动车道设施新建或改建的效果评价，以及对非机动车辆影响的评价。