[發明專利]一種高速公路入口匝道合流區車輛沖突概率預測方法

在審

• 申請號: 201910333609.3
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110120151A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 溫惠英;吳嘉彬;吳麗莎;段雨宸;漆巍巍;趙勝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種高速公路入口匝道合流區車輛沖突概率預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)選定高速公路入口匝道合流區，獲取匝道合流區幾何信息、匝道合流區交通流數據以及車輛相關參數；

2)將選定入口匝道合流區平面均勻地劃分為m×n個柵格單元，將每個柵格單元中心處出現機動車沖突的概率作為該柵格單元機動車沖突的概率；

3)建立主路車輛橫向偏移概率模型及縱向到達概率模型，計算主路車輛出現在對象柵格內的到達概率；

4)建立匝道車輛換道概率模型，計算匝道車輛換道至合流區不同柵格的概率；

5)建立匝道合流區沖突概率模型，將柵格單元在沖突時間內被兩輛及以上的車輛占用的概率作為該柵格的沖突概率，并對柵格賦值；

6)輸出入口匝道合流區所有柵格的沖突概率數值結果。

2.根據權利要求1所述的一種高速公路入口匝道合流區車輛沖突概率預測方法，其特征在于：在步驟1)中，所述匝道合流區幾何信息包括入口匝道類型、匝道合流區加速車道長度、主路車道數及主路與匝道車道寬度，能夠從入口匝道合流區基本設計方案獲取幾何信息資料；所述匝道合流區交通流數據包括各車道的車輛平均行駛速度、各車道的交通量、車輛組成和車頭時距，能夠通過視頻統計方法或預測方法得到研究匝道合流區的交通流數據；所述車輛相關參數包括不同車型的車輛長度、車輛寬度以及車輛的橫向偏移量。

3.根據權利要求1所述的一種高速公路入口匝道合流區車輛沖突概率預測方法，其特征在于：在步驟2)中，根據選定入口匝道合流區對其進行柵格劃分，包括以下步驟：

2.1)建立坐標系：以入口匝道合流區交匯點為原點，主路車流行駛方向為X軸正向，主路車道方向為Y軸正向，建立平面直角坐標系；

2.2)柵格劃分：分別在合流區的X軸正軸與Y軸正軸上均勻插入m-1、n-1個點，將合流區沖突區域劃分為m×n個柵格，其中m、n均為正整數且其取值必須使得每一個柵格長度與寬度均小于車輛寬度，才能夠反映車輛的到達，具體取值視合流區幾何大小而定，則有：

0＝x₁＜x₂＜…＜x_j＜…＜x_m＜x_m+1＝a

0＝y₁＜y₂＜…＜y_i＜…＜y_n＜y_n+1＝b

式中，x_j為第j列分點的橫坐標，y_i為第i行分點縱坐標，設合流區長度為a，寬度為b；

2.3)近似化處理：用車輛出現在柵格形心的概率作為車輛出現在該柵格單元中的概率，第i行第j列的柵格記為Rec(x_ij,y_ij)，其形心坐標(x_ij,y_ij)記為：

式中，x_j為第j列分點的橫坐標，y_i為第i行分點的縱坐標。