[發(fā)明專利]一種基于困境區(qū)理論的交叉口綠閃信號時間確定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811530601.8
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109584556A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁黎;蔡堯;季丹丹;何娟;張譽
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/052;G08G1/08;G08G1/09
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

1.一種基于困境區(qū)理論的交叉口綠閃信號時間確定方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：以某交叉路口為實驗路段，獲取該實驗路段信號轉(zhuǎn)換時段內(nèi)車輛通過交叉口的視頻數(shù)據(jù)，并用視頻處理軟件得到若干組車輛的瞬時速度以及信號轉(zhuǎn)換時段內(nèi)速度變化曲線；

進一步篩選和數(shù)據(jù)處理得到綠閃啟亮?xí)r有效首停車數(shù)據(jù)，包含進口道車速v₀(km/h)，駕駛員感知反應(yīng)時間tr(s)，最大停車減速度a_(m/s²)，以及綠閃啟亮?xí)r有效末行車數(shù)據(jù)，包含進口道車速v₀(km/h)和最大通過加速度a₊(m/s²)；

步驟2：利用線性回歸的方法得到該實驗路段的三個計算模型：

最小感知反應(yīng)時間與進口道車速的關(guān)系為：

t_r＝f(v₀) (1)

最大停車減速度與進口道車速的關(guān)系為：

a_-＝g(v₀) (2)

最大通過加速度與進口道車速的關(guān)系為：

a₊＝h(v₀) (3)；

步驟3：建立綠閃信號時間模型，即：

其中，t為該交叉口綠閃信號時間值，v₀為進口道車速(km/h)，a₊為最大通過加速度(m/s²)，a_{_}為最大停車減速度(m/s²)，t_r為最小感知反應(yīng)時間(s)，L為車輛自身長度(m)；

步驟3：將該實驗路段的進口道車速v₀(km/h)帶入步驟2中的式(1)(2)(3)，得出駕駛員感知反應(yīng)時間tr(s)、最大停車減速度a_{_}(m/s²)以及最大通過加速度a₊(m/s²)；

步驟4：將進口道車速v₀(km/h)以及求得的駕駛員感知反應(yīng)時間tr(s)、最大停車減速度a_{_}(m/s²)、進口道車速v₀(km/h)和最大通過加速度a₊(m/s²)帶入式(8)中，計算交叉口綠閃信號時間值t；

步驟5：建議綠閃信號范圍為2-4s，當(dāng)步驟4中計算出的綠閃信號時長t值大于4s時，取t＝4s；當(dāng)計算得到t值小于2s時，取t＝2s；若計算得到t在2-4s之間，則向上取第一個整數(shù)得到利于交通管控的綠閃信號時間t。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于困境區(qū)理論的交叉口綠閃信號時間確定方法，其特征在于：步驟2中，對進口道車速和最小反應(yīng)時間進行擬合回歸分析，得到相應(yīng)的擬合函數(shù)，通過擬合優(yōu)度確定最佳擬合函數(shù)，經(jīng)過分析，本方法中使用線性函數(shù)，對數(shù)函數(shù)，倒數(shù)函數(shù)，冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)進行擬合回歸；在數(shù)據(jù)統(tǒng)計研究中，通過曲線估計分析模型擬合優(yōu)度中的R²值來檢驗函數(shù)能否更好地反映變量的相關(guān)性，R²值越大，說明回歸函數(shù)的擬合程度越高；F值是回歸方程的顯著性檢驗，表示的是模型中因變量與自變量之間的線性關(guān)系在總體上是否顯著；綜合R²值和F值來確定擬合函數(shù)；最終得到最小感知反應(yīng)時間與進口道車速的關(guān)系為：

t_r＝f(v₀) (1)

同樣的方法得到最大停車減速度與進口道車速的關(guān)系為：

a_-＝g(v₀) (2)

以及最大通過加速度與進口道車速的關(guān)系為：

a₊＝h(v₀) (3)。