[发明专利]行人过街时间模型及信号交叉口人行横道宽度优化方法

说明书

本发明公开了一种行人过街时间模型，属于交通工程设计技术领域。本发明考虑到行人过街过程中相向行人冲突所产生的时间延误，对现有行人过街时间模型进行了改进，在其中加入了相向效应延误，使得模型更加符合实际。本发明还公开了一种信号交叉口人行横道宽度优化方法，该方法综合考虑了行人的舒适性、安全性、高效性以及时空资源的充分利用，结合改进的行人过街时间模型，对信号交叉口人行横道的设置宽度进行合理优化，一方面保障了行人过街舒适性、效率和安全性的同时避免信号交叉口时空资源的浪费，另一方面能减少交通设计人员在设计人行横道过程中的盲目性、随意性等问题。

技术领域

本发明涉及交通工程设计技术领域，尤其涉及一种行人过街时间模型及信号交叉口人行横道宽度优化方法。

背景技术

随着绿色交通、低碳交通理念的深入人心，步行交通越来越受到政府相关部门的重视。然而，在以机动车化交通为主的发展模式引导下，我国不少城市存在着步行环境差、步行设施设置不当等问题。改善行人交通现状的重要举措之一是对步行设施按照“以人为本”的原则进行设计。

信号交叉口是城市道路网络的重要节点，也是行人完成过街交通的重要载体。为了保障行人过街的舒适性、安全性和高效性，人行横道宽度应与过街行人流量相匹配。当人行横道宽度过小时会导致行人在人行横道上的“溢出”，增加行人过街延误和风险；另一方面过宽的人行横道又会导致交叉口时空资源的浪费，降低交叉口运行效率等问题。

但在实际的人行横道宽度设计中，由于缺乏合理的科学依据和实用的设计方法，宽度设计往往依据经验判断。现有的《城市道路交通设施设计规范》(GB50688-2011)涉及到人行横道宽度设计部分的规定也以定性为主，内容为：顺延主干路的行人横道宽度不宜小于5m；顺延其它等级道路的人行横道宽度不宜小于3m，以1m为单位增减。因此有必要提出一种定量化的计算方法确定各个行人流量对应下的人行横道宽度值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种更精准的行人过街时间模型，并基于该模型提出一种信号交叉口人行横道宽度优化方法，能够科学、方便、快捷地确定不同过街行人流量下合理的人行横道宽度。

本发明的行人过街时间模型，其表达式具体如下：

式中，T_t为行人实际过街时间；T_s为行人起动时间；L为人行横道长度；W为人行横道宽度；S_p为行人过街速度；N_ped为一个信号周期内的过街行人总数；N_ped1、N_ped2分别表示一个信号周期内，过街行人数量较多的一个方向上的过街行人数及反向的过街行人数；T_l表示延滞延误，是指行人组团延展过程中产生的延误；T_b表示相向效应延误，是指相向行人冲突所产生的延误。

一种信号交叉口人行横道宽度优化方法，包括以下步骤：

步骤1、采集待优化人行横道的长度、初始宽度以及行人统计数据，并根据行人统计数据确定人行横道两端等待过街的设定行人组团规模；

步骤2、确定人行横道宽度候选阈值，具体包括：

(1)确定人行横道宽度第一上限阈值W₁，具体方法如下：

将以上技术方案所述行人过街时间模型进行微分，得到单位人行横道宽度增量与对应的行人过街时间减少量之间的定量关系，具体公式如下：