[发明专利]信号控制交叉口的交通安全评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号控制交叉口的交通安全评价方法。

背景技术

目前交通领域常用的安全评价方法主要分为直接评价方法和间接评价方法两大类。直接评价方法基于对实际事故数据的统计分析，具有较高的准确性和合理性；但是由于其评价周期长，受交通事故发生的随机性、不可重现性及不可观测性的影响较大，且统计观测方法的不同也会对事故观测的准确性产生影响。间接评价方法，即交通冲突技术评价方法。目前基于冲突的交通安全评价主要用于比较不同类型交叉口的交通安全、对具有相似条件的交叉口进行安全比较、改善方案效果评价以及分析同一交叉口中不同类型的交通冲突。相比传统的基于事故数据的直接评价方法而言，交通冲突技术评价方法是比较便捷快速、可靠性和有效性都较高的方法，拥有“大样本、短周期、小区域、高信度”的统计学优势。

然而现有的交通冲突技术评价方法大部分是面向交叉口运营阶段的，即必须基于大量的冲突观测数据，不能在规划设计阶段就对交通安全进行直接评价；而是需要通过仿真等手段模拟交叉口运行场景，获取评价所需数据进而完成评价。但仿真所需的时间和资金投入都较大，并不经济便捷。此外，目前的交通冲突技术评价方法不能对绿灯间隔期间的交通冲突进行定量评价，且没有整合绿灯相位期间的交通冲突指标，不能实现对信号控制交叉口运行情况的全周期交通安全评价。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种信号控制交叉口的交通安全评价方法，该方法实现了在规划设计阶段针对信号控制交叉口运行状况的全周期交通安全评价，提高了信号控制交叉口安全评价的准确性、全面性和便捷性，实现了在信号控制交叉口正式建设和运行管理之前的交通安全预评价。

为解决上述技术问题，本发明信号控制交叉口的交通安全评价方法，采用全周期危险程度指数作为信号控制交叉口的全周期安全评价指标，所述全周期危险程度指数由以下步骤获得：

1)在道路几何条件和交通条件与待评价的信号控制交叉口相类似的信号控制交叉口，测得车道组交通流率；

2)根据测得的车道组交通流率和待评价的信号控制交叉口的信号配时及几何条件，得到绿灯相位期间的冲突发生概率及相应的交通冲突强度；

3)根据绿灯相位期间的冲突发生概率及相应的交通冲突强度，得到绿灯相位期间的危险程度指数；

4)根据测得的车道组交通流率和待评价的信号控制交叉口的信号配时及几何条件，得到绿灯间隔期间的冲突发生概率及相应的交通冲突强度；

5)根据绿灯间隔期间的冲突发生概率及相应的交通冲突强度，得到绿灯间隔期间的危险程度指数；

6)根据绿灯相位期间的危险程度指数和绿灯间隔期间的危险程度指数，得到待评价的信号控制交叉口信号的全周期危险程度指数。

优选的，步骤2)中的绿灯相位期间的冲突发生概率的获得方法步骤如下：

①根据测得的车道组交通流率和待评价的信号控制交叉口的信号配时，得到对向车流排队消散时间和左转车辆头车到达时间；

②根据测得的车道组交通流率和待评价的信号控制交叉口的信号配时，得到不饱和车流可穿越间隙的概率；

③当对向车流排队消散时间大于左转车辆头车到达时间，转弯车流可穿越间隙的产生时段为有效绿灯时间与对向车流排队消散时间之差；当对向车流排队消散时间小于左转车辆头车到达时间，转弯车流可穿越间隙的产生时段为有效绿灯时间与左转车辆头车到达时间之差；

④根据转弯车流可穿越间隙的产生时段，得到绿灯期间可能冲突发生概率；

⑤根据不饱和车流可穿越间隙的概率和绿灯期间可能冲突发生概率，得到绿灯相位期间的冲突发生概率。

优选的，步骤2)中的绿灯相位期间的交通冲突强度的获得方法步骤如下：

①根据待评价的信号控制交叉口的几何条件，得到左转车辆穿越时间；

②根据左转车辆穿越时间，得到绿灯相位期间的交通冲突强度。

优选的，步骤4)中的绿灯间隔期间的冲突发生概率的获得方法步骤如下：

①根据测得的车道组交通流率和待评价的信号控制交叉口的信号配时及几何条件，得到绿灯间隔期间每车道通过停车线的车辆数为n的概率和下一相位绿灯启亮后停车线后有车通过的概率；

②若当绿灯间隔期间每车道通过停车线的车辆数n＝0时，绿灯间隔期间每车道通过停车线的车辆数为n的概率为1，则绿灯间隔期间的信号控制交叉口是安全的；若下一相位绿灯启亮后停车线后有车通过的概率为0，则绿灯间隔期间的信号控制交叉口是安全的；