[發明專利]城市道路交叉口全息三維動態分析方法

無效

• 申請號: 201210249632.2
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN103456169A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 李克平;唐克雙;潘茂林;孫劍;倪穎
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 劉計成

技術領域

本發明屬于城市道路交叉口交通運行和管理領域，具體涉及一種城市道路交叉口全息三維動態分析方法。

背景技術

城市道路交叉口規劃設計的基本出發點是時空一體化，基本思想是幾何渠化設計和信號控制的統籌考慮。在具體設計中，機動車的交通分析、評價方法對交叉口的初步設計和設計之后的安全與效率評價具有非常重要的意義。然而現有交叉口的交通分析、評價方法上主要存在的核心缺陷是：

（1）現有的交叉口交通表現方法上主要是用二維圖析法，需要對交通流進行切割，或者空間上減少一維，或者時間上減少一維，沒有三維圖析法；

（2）只能單獨分析整個交叉口的瞬時狀態，或者空間上某一個或幾個方向的機動車流運行狀態，無法同時展示、分析整個交叉口范圍內的機動車的運行狀態；

（3）缺少分析交叉口機動車時空資源占用狀態的功能，無法利用圖形解析法從時空資源占用狀態的角度分析交叉口運行狀態；

（4）現有的交通工程時空分析方法中主要是從時間（信號控制）與空間（渠化設計）兩個方面進行研究，無法直接從理論上對時空資源進行評價；

（5）通行能力雖然綜合考慮了時間和空間，但只能對交叉口運行的極限狀態予以定量描述，不能針對不同運行條件下的交叉口進行時空資源利用效率的評價；另外車輛通行速度等信息無法體現；

（6）延誤和通行能力都是以停車線為參考，對于交叉口內部的交通運行狀態無法直接反映。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種可同時展示分析整個交叉口范圍內的機動車的運行狀態，可直接從理論上對時空資源進行評價的城市道路交叉口全息三維動態分析方法。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種城市道路交叉口全息三維動態分析方法，其包括如下步驟：

（1）利用機動車的時間、空間坐標，繪制機動車在交叉口的三維時空軌跡；

（2）對該機動車的三維時空軌跡進行切面分析；

（3）根據切面分析結果建立該交叉口的時空利用率模型，并評價機動車的時空利用

率和交叉口的運行效率。

優選地，在步驟（1）中，繪制機動車在交叉口的三維時空軌跡的具體步驟為：首先將機動車的瞬時時刻所處的空間坐標（X,Y,Z）投影到交叉口平面，以機動車的瞬時時刻T作為Z坐標，得到任意時刻機動車的三維時空軌跡坐標為（X,Y,T），將交叉口范圍內某一段時間的單輛機動車運行時空坐標連在一起，即可繪制成機動車的三維時空軌跡。

進一步地，在步驟（2）進行切面分析時，首先繪制該三維時空軌跡的正視圖、側視圖和俯視圖，然后再分別對正視圖、測試圖和俯視圖進行切面分析。

更進一步地，在步驟（3）中，定義交叉口時空利用率進行為機動車占用時空資源總量與交叉口時空資源總量的比值，其中機動車占用時空資源分為兩個層面，一個是機動車的車身邊界在車輛行駛過程中所占用的“凈時空資源”，另一個是為了保證機動車的側方和前方安全所需要占用的“安全時空資源”，則信號控制交叉口的時空利用率計算公式為：