华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (8): 50-60.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.240437
温惠英1 黄坤火1 陈喆2 赵胜1 胡宇晴2 黄俊达1
1. 华南理工大学 土木与交通学院, 广东 广州 510640;
2. 广东联合电子服务股份有限公司, 广东 广州510620
WEN Huiying1 HUANG Kunhuo1 CHEN Zhe2 ZHAO Sheng1 HU Yuqing2 HUANG Junda1
1. School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China;
2. Guangdong E-Serve United Co., Ltd., Guangzhou 510620, Guangdong, China
摘要:
高速公路合流区的车辆换道频繁、驾驶环境复杂、交通冲突严重,是交通事故的多发区域。基于德国exiD车辆轨迹数据,本文对高速公路合流区车辆汇入模式进行划分,并结合碰撞时间TTC(Time-to-Collision)理论,提出汇入风险表征指标体系评估车辆在汇入时刻风险与汇入过程风险。基于XGBoost、LightGBM和GBDT等机器学习模型构建高速公路合流区车辆汇入风险判别模型,并结合SHAP理论对高速公路合流区车辆汇入风险致因进行分析。实验结果表明,高速公路合流区的汇入风险判别模型的总体准确率达95.52%,其准确率、精确率、召回率和F1-score方面均优于随机森林、LightGBM和GBDT模型。模型对比结果表明:考虑了汇入持续时间和汇入紧迫度的风险识别模型准确率更高;合流区车辆汇入风险和汇入车与前车速度差平均值、汇入持续时间、与前车速度差最大值等因素关系密切。