[发明专利]信号交叉口自行车对转弯车辆饱和流率影响修正方法

说明书

技术领域

本发明是一种信号交叉口自行车对转弯车辆饱和流率影响修正方法，可以用来计算交叉口信号控制的配时，属于交通控制领域。

背景技术

中国是自行车的大国，混合交通是中国交通的基本特点，长期以来，交叉口的混合交通一直是我国城市交通管理的一大难点，且容易造成交叉口秩序混乱，引发交通事故，非机动车和机动车之间的交通冲突也常常是降低交叉口通行能力的重要因素。自行车对交叉口转弯车辆的影响主要体现在对转弯车辆饱和流率影响，且交叉口机动车饱和流率的准确性会直接影响到信号灯配时的效率。

美国《公路通行能力手册》(HCM2000)通过分析自行车在冲突区的占有率，得到了自行车对右转机动车饱和流率的修正系数

f_Rpb＝1.0-P_RT(1-A_pbT)(1-P_RTA)

其中：

P_RT：车道组右转机动车的比例

P_RTA：利用保护相位的右转机动车的比例

A_pbT：许可相位自行车和行人对右转机动车影响系数

如果N_rec＝N_turn，A_pbT＝1-OCC_r

如果N_rec＞N_turn，A_pbT＝1-0.6(OCC_r)

N_rec：接受车道数量

N_turn：转弯车道数量

OCC_r：相关占有率

OCC_r＝OCC_pedg+OCC_bicg-(OCC_pedg)(OCC_bicg)

OCC_bicg：自行车对冲突区占有率

OCC_pedg：行人对冲突区占有率

国外的交通环境与中国交通环境有很大的差别，HCM2000的研究基于国外自行车流量较小的情况进行研究，并没有考虑左转机动车与对向直行自行车的冲突，因此利用HCM的方法计算得到的中国交叉口受自行车影响的机动车的饱和流率会与中国的实际不符，按此饱和流率计算的信号配时会造成交叉口通行效率的降低，并且造成延误的增加。

美国加利福尼亚州的D.Patrick Allen等也对自行车对交叉口通行能力的影响进行了一些定量的研究，他的研究方法是通过计算自行车对冲突区的时间占有率确定直行自行车对转弯机动车通行能力的影响，并且通过回归，找到通过冲突区的自行车流量-时间占有率的关系，建立了交叉口机非冲突的计算模型，得到了时间占用率的回归公式，然后利用美国HCM2000给出的受自行车干扰影响的转弯机动车饱和流率修正系数的公式，得到具体的折减系数。

在国内的对非机动车对机动车的影响研究中，以HCM2000的方法为基础的比较得多，例如吉林大学的景春光等人对自行车对机动车饱和流率的影响同样是基于美国HCM中自行车对冲突区的时间占有率的方法来分析自行车对转弯机动车的干扰。

国内外的一些研究虽然都对自行车和转弯车辆的冲突进行了分析，但由于国外自行车交通量很少，且自行车在交叉口的交通特征也与中国存在很大的差别。因此国外的研究研究成果不适合于我国大量的自行车流交通。而国内的研究目前大都基于HCM2000对自行车的研究方法，也就是通过研究自行车在冲突区时间占有率来分析自行车对转弯车辆的干扰，且已有的研究成果都没有考虑我国信号交叉口自行车行驶的特性。因此，有必要从中国交叉口自行车的交通特征入手，对自行车对交叉口转弯机动车的影响进行分析，为交叉口信号配时以及通行能力的计算提供一定的依据。

发明内容

作为城市交通的瓶颈，混合交通环境下机非冲突是城市交通管理的难题，也是降低交叉口通行能力的主要因素，国外一些控制算法等虽然经过多年的应用已经在国外发展的比较完善，但是它们并没有考虑中国自身混合交通的特点，我国具有研究混合交通的最佳试验环境和最佳应用环境，通过研究自行车在交叉口的交通特性对自行车与转弯车辆冲突进行分析，得到自行车对转弯车辆饱和流率的影响系数，可以更准确的计算受自行车影响的交叉口车道组的饱和流率，为机非混行条件下交叉口的信号配时方案设计以及改进国外算法提供了依据。