[發明專利]銜接交叉口非機動車右轉銜接安全問題的量化評價方法

有效

• 申請號: 201810581347.8
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108711288B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 嚴亞丹;陳志舉;李楊;趙鵬;王如航;李慧嬋;李曉慧;郭天昭
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/065
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳勇

1.銜接交叉口非機動車右轉銜接安全問題的量化評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取公路與城市道路的道路參數及公路與城市道路銜接交叉口處的信號周期，所述道路參數包括公路和城市道路上的車道數、公路和城市道路上的車道寬度、公路的路肩寬度和城市道路上非機動車道寬度；

步驟2：將公路與城市道路銜接交叉口處的一個信號周期劃分成五個階段，其中第一階段為直行、左轉信號燈均處于紅燈的時間段；第二階段為直行信號燈為紅燈、左轉信號燈由紅燈變為綠燈的時間段；第三階段為直行信號燈為紅燈、左轉排隊機動車完成消散并且左轉信號燈處于綠燈狀態的時間段；第四階段為左轉信號燈為紅燈、直行信號燈由紅燈變為綠燈的時間段；第五階段為左轉信號燈為紅燈、直行機動車完成消散并且直行信號燈處于綠燈狀態的時間段；

步驟3：獲取步驟2所述每個階段內公路或城市道路出口處機動車的車流量、非機動車右轉進入公路或城市道路出口處的車流量、非機動車右轉過程中與左側機動車的橫向距離、非機動車右轉過程中與右側路緣石或路肩邊緣的橫向距離；所述公路或城市道路出口處機動車的車流量包括為沿公路直行到達公路或城市道路出口處機動車的車流量和由城市道路左轉到達公路或城市道路出口處機動車的車流量；

步驟4：依據所述每個階段內公路或城市道路出口處機動車的車流量和非機動車右轉進入公路或城市道路出口處的車流量，計算所述每個階段中非機動車完成右轉過程中遇到公路或城市道路出口處機動車的概率P₁；

所述

其中：t為城市道路上非機動車完成右轉過程的所用時間；

t₁為信號周期第一階段內直行、左轉信號燈均處于紅燈的時間段，此時機動車處于排隊狀態，無機動車到達公路或城市道路出口處；

t₂為信號周期第二階段內直行信號燈為紅燈、左轉信號燈由紅燈變為綠燈的時間段，此時左轉排隊機動車開始消散，機動車以車隊形式到達公路或城市道路出口處；

t₃為信號周期第三階段內直行信號燈為紅燈、左轉排隊機動車完成消散并且左轉信號燈處于綠燈狀態的時間段，此時左轉機動車自由到達公路或城市道路出口處；

t₄為信號周期第四階段內左轉信號燈為紅燈、直行信號燈由紅燈變為綠燈的時間段，此時直行排隊機動車開始消散，機動車以車隊形式到達公路或城市道路出口處；

t₅為信號周期第五階段內左轉信號燈為紅燈、直行機動車完成消散并且直行信號燈處于綠燈狀態的時間段，此時直行機動車自由到達公路或城市道路出口處；

X為左轉機動車或直行機動車到達公路或城市道路出口處的數量，X≥1；

P_l為直行信號燈為紅燈、左轉排隊機動車完成消散并且左轉信號燈處于綠燈狀態的時間段內，非機動車完成右轉過程中至少有一輛左轉機動車到達公路或城市道路出口處的概率；

P_s為左轉信號燈為紅燈、直行機動車完成消散并且直行信號燈處于綠燈狀態的時間段內，非機動車完成右轉過程中至少有一輛直行機動車到達公路或城市道路出口處的概率；

所述左轉機動車或直行機動車到達公路或城市道路出口處的數量X服從泊松分布，則

其中：k為非機動車完成右轉過程中左轉機動車或直行機動車到達公路或城市道路出口處的實際數量，k≥1；

Q_l為左轉機動車道上的車流量，veh/h；

Q_s為直行機動車道上的車流量，veh/h；

t₀為非機動車從開始右轉到完成右轉進入穩定行駛所用的時間，s；

步驟5：依據非機動車右轉過程中與左側機動車的橫向距離、非機動車右轉過程中與右側路緣石或路肩邊緣的橫向距離，分別計算非機動車和機動車在公路或城市道路上橫向分布的概率密度函數，然后得到機動車與非機動車在公路或城市道路上橫向分布的聯合概率密度函數、非機動車在公路或城市道路上橫向分布的累計概率密度函數和機動車與非機動車在公路或城市道路上橫向分布的聯合累計概率密度函數，最后得到非機動車完成右轉過程中在公路或城市道路上橫向分布上與機動車產生相互干擾的概率P₂；

所述非機動車和機動車在公路或城市道路上橫向分布的概率密度函數分別為f_x(x)和f_y(y)，

所述機動車在公路或城市道路上橫向分布的概率密度函數f_y(y)的條件概率密度函數為f_y(y|x)，

則所述機動車與非機動車在公路或城市道路上橫向分布的聯合概率密度函數為f_xy(x，y)，f_xy(x，y)＝f_x(x)×f_y(y|x)，

其中：x為非機動車右轉過程中與右側路緣石或路肩邊緣的橫向距離，m；

y為非機動車右轉過程中與左側機動車的橫向距離，m；

x₀為非機動車右轉過程中與右側路緣石或路肩邊緣的最小橫向距離，m；

y₀為非機動車右轉過程中與左側機動車的最小橫向距離，m；

A₁、A₂、x_c、y_c、w₁、w₂為擬合相關系數；

所述P₂＝F_x(x≤x₀)+F_x(x≥x₁)+F_xy(y-x≤m，x_o＜x＜x₁)，

其中：F_x為非機動車在公路或城市道路上橫向分布的累計概率密度函數；

F_xy為機動車與非機動車在公路或城市道路上橫向分布的聯合累計概率密度函數；

l為機動車與非機動的最小橫向安全距離，l＝1.5m；

x₀為非機動車右轉過程中與右側路緣石或路肩邊緣的最小橫向距離，m；

x₁為非機動車右轉過程中與左側機動車的安全距離，m；

步驟6：計算非機動車右轉的安全風險概率P，P＝P₁×P₂，若P不小于0.1，則非機動車右轉的安全風險較大；若P小于0.1，則非機動車右轉的安全風險較小。