[发明专利]一种高速公路合流区禁止汇入线的设置方法

权利要求书

1.一种高速公路合流区禁止汇入线的设置方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：对于高速公路合流区的基本交通数据进行采集；

步骤二：对最短汇入距离进行计算，分别计算低密度状态下的最短汇入距离L_low和中密度状态下的最短汇入距离L_mid；

步骤三：通过步骤二中得出的L_low和L_mid对最短汇入距离进行最终确定Min{L_low,L_mid}；

步骤四：对合流鼻端标线进行测量得出沿道路线形方向合流鼻端标线长度为L_n；

步骤五：将步骤四中测量得出的合流鼻端标线长度L_n与步骤三中得出的最短汇入距离Min{L_low,L_mid}进行比较，如果L_n≥Min{L_low,L_mid}则不施划禁止汇入线，如果L_n＜Min{L_low,L_mid}则禁止汇入线L_b＝Min{L_low,L_mid}-L_n。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路合流区禁止汇入线的设置方法，其特征在于，所述步骤一中需要采集的高速公路合流区基本交通数据内容包括：高速公路主线交通量、高速公路主线外侧车道交通量、匝道交通量、主线车辆运行速度、匝道车辆运行速度和匝道车辆合流速度。

3.根据权利要求2所述的一种高速公路合流区禁止汇入线的设置方法，其特征在于，所述高速公路主线外侧车道交通量通过如下公式计算：

Q＝136+0.345Q_f-0.115Q_r

式中，Q_f为高速公路主线交通量；Q_r为匝道交通量。

4.根据权利要求2所述的一种高速公路合流区禁止汇入线的设置方法，其特征在于，所述匝道车辆合流速度通过如下公式计算：

V_m＝V_f-15

式中，v_m为合流速度；v_f为主线车辆运行速度。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路合流区禁止汇入线的设置方法，其特征在于，所述步骤二中低密度状态下的最短汇入距离L_low的计算方法如下：

式中，L_low为低密度状态下最短汇入距离；v_f为主线车辆运行速度；v_r为匝道车辆运行速度；a为匝道车辆加速度，取0.8～1.2m/s²。

6.根据权利要求1所述的一种高速公路合流区禁止汇入线的设置方法，其特征在于，所述步骤二中中密度状态下的最短汇入距离L_mid的计算方法如下：

L_mid＝L_a+L_w

式中，L_mid为中密度状态下最短汇入距离；L_a为中密度状态下汇入加速段长度；L_w为中密度状态下等待汇入距离；

其中中密度状态下汇入加速段长度L_a的计算公式如下：

式中，v_m为合流速度即匝道车辆加速后等待主线间隙时的速度；v_r为匝道车辆运行速度；a为匝道车辆加速度，取0.8～1.2m/s²；

中密度状态下等待汇入距离L_w的计算公式如下：

式中，n为经过的车头时距个数；v_m为合流速度；Q为主线外侧车道的交通量。

7.根据权利要求6所述的一种高速公路合流区禁止汇入线的设置方法，其特征在于，所述车头时距个数n的计算方法如下：

首先计算主线外侧车道出现可穿越间隙的概率P_c，计算方法为：

式中，t_o为主线外侧车道可穿越间隙；其中可穿越间隙分布类似正态分布，取85％位分布值为可穿越间隙值，t₀＝5s；h为车头时距；其中合流区车头时距满足Erlang分布；k为Erlang分布阶数，λ为Erlang分布参数；主线外侧车道交通量位于250～500veh/h时，k＝2；主路外侧车道交通位于500～750veh/h时，k＝3；λ按公式计算；

然后绘制成功汇入累积频率曲线，经过n个车头时距成功汇入的累计概率P(n)计算式如下：

式中，P_c为主线外侧车道出现可穿越间隙的概率；i为车头时距个数，1≤i≤n；

最后采用累积频率曲线分析法和插值法，取15％位为最低汇入要求，确定满足最低汇入要求的车头时距数量n。