[發明專利]行人過街時間模型及信號交叉口人行橫道寬度優化方法

有效

• 申請號: 201610144865.4
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105678034B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 任剛;陸麗麗;俞志鋼;段婷婷;王義
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/13
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 楊楠

本發明公開了一種行人過街時間模型，屬于交通工程設計技術領域。本發明考慮到行人過街過程中相向行人沖突所產生的時間延誤，對現有行人過街時間模型進行了改進，在其中加入了相向效應延誤，使得模型更加符合實際。本發明還公開了一種信號交叉口人行橫道寬度優化方法，該方法綜合考慮了行人的舒適性、安全性、高效性以及時空資源的充分利用，結合改進的行人過街時間模型，對信號交叉口人行橫道的設置寬度進行合理優化，一方面保障了行人過街舒適性、效率和安全性的同時避免信號交叉口時空資源的浪費，另一方面能減少交通設計人員在設計人行橫道過程中的盲目性、隨意性等問題。

技術領域

本發明涉及交通工程設計技術領域，尤其涉及一種行人過街時間模型及信號交叉口人行橫道寬度優化方法。

背景技術

隨著綠色交通、低碳交通理念的深入人心，步行交通越來越受到政府相關部門的重視。然而，在以機動車化交通為主的發展模式引導下，我國不少城市存在著步行環境差、步行設施設置不當等問題。改善行人交通現狀的重要舉措之一是對步行設施按照“以人為本”的原則進行設計。

信號交叉口是城市道路網絡的重要節點，也是行人完成過街交通的重要載體。為了保障行人過街的舒適性、安全性和高效性，人行橫道寬度應與過街行人流量相匹配。當人行橫道寬度過小時會導致行人在人行橫道上的“溢出”，增加行人過街延誤和風險；另一方面過寬的人行橫道又會導致交叉口時空資源的浪費，降低交叉口運行效率等問題。

但在實際的人行橫道寬度設計中，由于缺乏合理的科學依據和實用的設計方法，寬度設計往往依據經驗判斷。現有的《城市道路交通設施設計規范》(GB50688-2011)涉及到人行橫道寬度設計部分的規定也以定性為主，內容為：順延主干路的行人橫道寬度不宜小于5m；順延其它等級道路的人行橫道寬度不宜小于3m，以1m為單位增減。因此有必要提出一種定量化的計算方法確定各個行人流量對應下的人行橫道寬度值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術不足，提供一種更精準的行人過街時間模型，并基于該模型提出一種信號交叉口人行橫道寬度優化方法，能夠科學、方便、快捷地確定不同過街行人流量下合理的人行橫道寬度。

本發明的行人過街時間模型，其表達式具體如下：

式中，T_t為行人實際過街時間；T_s為行人起動時間；L為人行橫道長度；W為人行橫道寬度；S_p為行人過街速度；N_ped為一個信號周期內的過街行人總數；N_ped1、N_ped2分別表示一個信號周期內，過街行人數量較多的一個方向上的過街行人數及反向的過街行人數；T_l表示延滯延誤，是指行人組團延展過程中產生的延誤；T_b表示相向效應延誤，是指相向行人沖突所產生的延誤。

一種信號交叉口人行橫道寬度優化方法，包括以下步驟：

步驟1、采集待優化人行橫道的長度、初始寬度以及行人統計數據，并根據行人統計數據確定人行橫道兩端等待過街的設定行人組團規模；

步驟2、確定人行橫道寬度候選閾值，具體包括：

(1)確定人行橫道寬度第一上限閾值W₁，具體方法如下：

將以上技術方案所述行人過街時間模型進行微分，得到單位人行橫道寬度增量與對應的行人過街時間減少量之間的定量關系，具體公式如下：