[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

说明书

本发明的一种基于困境区理论的交叉口绿闪信号时间确定方法，通过建立基于困境区理论建立的绿闪信号时间模型，并通过线性回归模型求得路口的进口道车速与感知反应时间、最大停车减速度和最大通过加速度之间的关系，最后将其代入绿闪信号时间模型计算交叉口绿闪信号时间值。本发明实现驾驶员在通过信号交叉口时能避免陷入困境区，也为交通管理部门改善交叉口信号控制，设立合适的绿闪信号时间提供了依据。

技术领域

本发明属于道路交通管理和交通安全领域，尤其涉及一种基于困境区理论的交叉口绿闪信号时间确定方法。

背景技术

绿闪信号(简称“绿闪”)是信号转换时段的一部分，主要提供绿灯结束黄灯启亮的信息，提醒驾驶员做好停车或者通过交叉口的准备。合理的设置绿闪信号能有效较少交叉口“闯黄灯”现象；过短或过长的信号时长会使部分车辆不能够安全通过交叉口或安全的停车，使驾驶员陷入困境区，从而导致紧急制动或闯红灯行为诱发交通事故。因此，为了提升交叉口安全性能，改善交叉口通行状况，需要对交叉口绿闪信号时间进行配时优化。

当前，对交叉口信号转换时段的设置研究主要围绕黄灯时间以及全红时间的设置方法，如黄灯决策行为模型、黄灯时长单一自变量模型以及基于交通冲突的绿灯间隔时间计算模型等。目前我国大多数城市在黄灯前增设绿闪信号，但较少研究绿闪信号时间设置方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对目前国内外对于绿闪信号时间设置研究的不足，提供一种信号交叉口绿闪信号时间计算方法，实现驾驶员在通过信号交叉口时能避免陷入困境区，也为交通管理部门改善交叉口信号控制，设立合适的绿闪信号时间提供了依据。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于困境区理论的交叉口绿闪信号时间确定方法，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v_Q(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，v_Q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)；