[發(fā)明專利]混合交通環(huán)境下平面信號交叉口服務(wù)水平的評價方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910088259.5
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN101604479A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢大林;秦雪梅;李年源;李珊珊;王九洲;胡盼;鈕志強(qiáng);唐勍勍;陳小紅;劉紅元;季全剛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00;G06N3/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 童曉琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于城市道路交通規(guī)劃與管理領(lǐng)域，尤其涉及一種混合交通環(huán)境 下平面信號交叉口服務(wù)水平的評價方法。

背景技術(shù)

從上個世紀(jì)五十年代以來，國外一些發(fā)達(dá)國家的交通工程研究人員就一直 致力于尋求好的度量和評價信號交叉口服務(wù)質(zhì)量的方法和模型，經(jīng)過幾十年的 努力形成了相對獨(dú)立的理論和方法。以美國《道路通行能力手冊》(Highway Capacity?Manual，簡寫為HCM)最具有代表性，影響也最大，一些國家和地 區(qū)以此為基礎(chǔ)開展服務(wù)水平研究。新版HCM2000所提出的信號交叉口服務(wù)水 平以每車平均控制延誤為指標(biāo)并將其分為A-F六級；并確定了控制延誤計算方 法。

與國外相比，我國在信號交叉口服務(wù)水平研究方面起步較晚，但也取得了 一定的成果。任福田等編著的《交通工程學(xué)》一書中建議的信號交叉口服務(wù)水 平評價指標(biāo)包括交通負(fù)荷系數(shù)、效率系數(shù)、交叉口受阻車輛、延誤時間及排隊 長度，并以此將服務(wù)水平劃分為五個等級；北京市政設(shè)計院建議以交叉口負(fù)荷 系數(shù)、車輛通過交叉口平均延誤時間、紅燈平均阻車長度和交通使用者的感受 為指標(biāo)將服務(wù)水平劃分為I-IV級；蕭乾金等在重慶市城市道路改擴(kuò)建技術(shù)項目 中，對交叉口評價采用飽和度、效率指標(biāo)、車均延誤、安全率以及交通管理及 環(huán)境條件等指標(biāo)；錢寒風(fēng)等也完成了此方面的研究，將每車道通行能力、飽和 度、延誤和兩次停車率作為交叉口評價指標(biāo)并給出了A-E五級的分級標(biāo)準(zhǔn)。

以上研究成果豐富了交叉口服務(wù)水平評價的理論和方法，但結(jié)合中國混 合交通特征的研究還不夠，所提出的交叉口服務(wù)水平評價指標(biāo)以及指標(biāo)計算 方法，均以單一機(jī)動車流作為考慮對象。因此，既有的服務(wù)水平評價方法不 適用于我國高度混合的交通流情況。所評價出的服務(wù)水平，無法正確反映客 觀實(shí)際。混合交通對交叉口服務(wù)水平影響表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、行人、自行車對機(jī)動車運(yùn)行的干擾

對于平面信號交叉口，在同一個綠燈信號周期，存在不同方向的行人、 自行車與機(jī)動車的相互干擾，導(dǎo)致機(jī)動車的運(yùn)行條件、使用者的感受發(fā)生改 變，進(jìn)而對服務(wù)水平產(chǎn)生影響。而國內(nèi)外交叉口服務(wù)水平評價系統(tǒng)，均沒有 反映這方面內(nèi)容的指標(biāo)，這種現(xiàn)象無法在服務(wù)水平中得到體現(xiàn)；

2、對評價指標(biāo)的影響

國內(nèi)提出的交叉口服務(wù)水平評價指標(biāo)中，出現(xiàn)較多有飽和度、效率系數(shù) 等指標(biāo)。由于存在混合交通在交叉口的相互干擾，將造成交叉口的通行能力 損失，降低機(jī)動車在交叉口內(nèi)的通行速度，進(jìn)而會影響飽和度、效率系數(shù)；而 當(dāng)前對飽和度、效率系數(shù)的計算，采用的多是國外基于單一機(jī)動車交通環(huán)境 下的計算方法，因而無法有效地計算出混合交通環(huán)境下的指標(biāo)值。這些指標(biāo) 的計算方法，需要重新加以研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有混合交通環(huán)境下平面信號交叉口服務(wù)水平的 評價方法中，未能考慮機(jī)非干擾狀況和國內(nèi)混合交通環(huán)境的不足，從而導(dǎo)致評 價結(jié)果不合理的問題，提出一種混合交通環(huán)境下平面信號交叉口服務(wù)水平的方 法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種混合交通環(huán)境下平面信號交叉口服務(wù)水平的評 價方法，其特征在于，所述評價方法包括下列步驟：

步驟1：確定混合交通環(huán)境下平面信號交叉口服務(wù)水平評價指標(biāo)，包括： 控制延誤、干擾率、飽和度、效率系數(shù)、排隊長度；

步驟2：利用層次分析法計算混合交通環(huán)境下平面信號交叉口的控制延誤、 干擾率、飽和度、效率系數(shù)、排隊長度5項評價指標(biāo)的各自權(quán)值；

步驟3：運(yùn)用模糊聚類方法，獲得混合交通環(huán)境下交叉口各級服務(wù)水平各 項評價指標(biāo)的中心點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)差，求得各級評價指標(biāo)的隸屬函數(shù)；

步驟4：利用INSSIM仿真軟件中的機(jī)動車和自行車產(chǎn)生模型、跟馳模型、 行人的產(chǎn)生模型、排隊模型和右轉(zhuǎn)機(jī)動車穿越?jīng)Q策模型對混合交叉口的機(jī)動 車、自行車和行人的運(yùn)行狀況進(jìn)行仿真，從而獲得混合交通環(huán)境下控制延誤、 干擾率、飽和度、效率系數(shù)、排隊長度5項評價指標(biāo)的指標(biāo)值；

步驟5：運(yùn)用各級服務(wù)水平各評價指標(biāo)的隸屬函數(shù)，分別計算控制延誤、 干擾率、飽和度、效率系數(shù)、排隊長度5項評價指標(biāo)每一級的隸屬度，形成單 因素評判矩陣；

步驟6：利用單因素評判矩陣和指標(biāo)權(quán)值，對各級別下5項評價指標(biāo)進(jìn)行 綜合評判，按最大隸屬原則確定服務(wù)水平級別。