[发明专利]一种基于困境区理论的交叉口绿闪信号时间确定方法

权利要求书

1.一种基于困境区理论的交叉口绿闪信号时间确定方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：以某交叉路口为实验路段，获取该实验路段信号转换时段内车辆通过交叉口的视频数据，并用视频处理软件得到若干组车辆的瞬时速度以及信号转换时段内速度变化曲线；

进一步筛选和数据处理得到绿闪启亮时有效首停车数据，包含进口道车速v₀(km/h)，驾驶员感知反应时间tr(s)，最大停车减速度a_(m/s²)，以及绿闪启亮时有效末行车数据，包含进口道车速v₀(km/h)和最大通过加速度a₊(m/s²)；

步骤2：利用线性回归的方法得到该实验路段的三个计算模型：

最小感知反应时间与进口道车速的关系为：

t_r＝f(v₀) (1)

最大停车减速度与进口道车速的关系为：

a_-＝g(v₀) (2)

最大通过加速度与进口道车速的关系为：

a₊＝h(v₀) (3)；

步骤3：建立绿闪信号时间模型，即：

其中，t为该交叉口绿闪信号时间值，v₀为进口道车速(km/h)，a₊为最大通过加速度(m/s²)，a_{_}为最大停车减速度(m/s²)，t_r为最小感知反应时间(s)，L为车辆自身长度(m)；

步骤3：将该实验路段的进口道车速v₀(km/h)带入步骤2中的式(1)(2)(3)，得出驾驶员感知反应时间tr(s)、最大停车减速度a_{_}(m/s²)以及最大通过加速度a₊(m/s²)；

步骤4：将进口道车速v₀(km/h)以及求得的驾驶员感知反应时间tr(s)、最大停车减速度a_{_}(m/s²)、进口道车速v₀(km/h)和最大通过加速度a₊(m/s²)带入式(8)中，计算交叉口绿闪信号时间值t；

步骤5：建议绿闪信号范围为2-4s，当步骤4中计算出的绿闪信号时长t值大于4s时，取t＝4s；当计算得到t值小于2s时，取t＝2s；若计算得到t在2-4s之间，则向上取第一个整数得到利于交通管控的绿闪信号时间t。

2.根据权利要求1所述的一种基于困境区理论的交叉口绿闪信号时间确定方法，其特征在于：步骤2中，对进口道车速和最小反应时间进行拟合回归分析，得到相应的拟合函数，通过拟合优度确定最佳拟合函数，经过分析，本方法中使用线性函数，对数函数，倒数函数，幂函数和指数函数进行拟合回归；在数据统计研究中，通过曲线估计分析模型拟合优度中的R²值来检验函数能否更好地反映变量的相关性，R²值越大，说明回归函数的拟合程度越高；F值是回归方程的显著性检验，表示的是模型中因变量与自变量之间的线性关系在总体上是否显著；综合R²值和F值来确定拟合函数；最终得到最小感知反应时间与进口道车速的关系为：

t_r＝f(v₀) (1)

同样的方法得到最大停车减速度与进口道车速的关系为：

a_-＝g(v₀) (2)

以及最大通过加速度与进口道车速的关系为：

a₊＝h(v₀) (3)。