[发明专利]一种无信号控制路段人行横道交通运行分析方法

权利要求书

1.一种无信号控制路段人行横道交通运行分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：输入仿真模型的参数值；所述仿真模型包括车辆仿真模块和行人仿真模块；

步骤2：初始化车辆仿真模块和行人仿真模块；所述车辆仿真模块的初始值包括生成新车辆的数量和车辆的让行阈值δ_n；所述行人仿真模块的初始值包括生成新行人的数量、行人的间隙接受阈值η_i和步行速度v_i；

步骤3：基于行人仿真模块，确定仿真时刻t的行人行为；所述行人行为包括已开始过街和正在等待过街；

步骤4：基于车辆仿真模块，确定仿真时刻t的车辆行为；所述车辆行为包括让行行为和加速度；

步骤5：更新行人行为；

步骤6：更新车辆行为；

步骤7：判断仿真分析是否终止；若是，则输出仿真结果；否则，分析时刻更新，执行步骤2；

在步骤1中，所述参数值包括人行横道的位置x_c、人行横道的长度D、行人到达分布A_p、行人步行速度分布V_p和行人间隙接受阈值分布B_p；

在步骤1中，所述参数值包括路段车道数N₁、是否存在中央分隔带数量M、是否存在监控E_p、车辆到达分布A_v、车辆让行阈值分布B_v、模型常数、仿真分析时长和初始化仿真时刻；

步骤2具体为：通过车辆到达分布A_v，确定是否生成新的车辆；通过车辆让行阈值分布B_v，确定车辆的让行阈值δ_n；通过行人到达分布A_p，确定是否生成新的行人，并根据行人间隙接受阈值分布B_p和行人步行速度分布V_p，确定行人的间隙接受阈值η_i和步行速度v_i；

已开始过街的行人行为判断模型为：

式中，c_1i(t)表示开始过街行人i在仿真时刻t的状态，c_1i(t)＝1表示正在过街，c_1i(t)＝0表示不在过街；Ω(t)表示已开始过街的行人的集合；T_i(t)表示行人i在仿真时刻t已经历的过街时长；D表示人行横道的长度；v_i表示行人i的步行速度；

正在等待过街行人行为判断模型为：

式中，c_2i(t)表示等待过街行人i在仿真时刻t的状态，c_2i(t)＝1表示正在过街，c_2i(t)＝0表示不在过街；g_i(t)表示行人i在仿真时刻t对于当前间隙是否接受的决策，g_i(t)＝1表示接受，g_i(t)＝0表示拒绝；Ψ(t)表示正在等待过街的行人的集合；其中，

式中，表示仿真时刻t行人对车道l的间隙接收率，通过下式计算：η_i表示行人i的间隙接受阈值；表示向下取整运算；其中，

U_il(t)＝6.365+2.678G₁(t)-2.846D+0.058W_i(t)-1.273S_i(t)

式中，W_i(t)表示仿真时刻t行人i的等待时长；S_i(t)表示仿真时刻t行人i的等待位置，S_i(t)＝1表示路侧，S_i(t)＝0表示路中；

让行行为的判断模型为：

V_n(t)＝1.291+2.937G_n(t)-8.462N₁+0.730N_p(t)+3.008S(t)+11.913E_p

其中，S(t)＝仿真时刻t是否有行人现在路中等待；E_p表示存在监控；N₁车道数；G_n(t)＝仿真时刻t车辆n对于人行横道的间隙大小；N_p(t)＝仿真时刻t等待过街的行人数量；δ_n车辆的让行阈值；c(t)表示人行横道上有无行人正在过街的状态，c(t)＝1表示有，c(t)＝0表示没有；

加速度的判断模型为：

V(Δx_n(t))＝V₁+V₂tanh(C₁(Δx_n(t)-l_c)-C₂)

其中，V(.)是最优速度函数；x_n(t)＝仿真时刻t车辆n的位置；v_n(t)＝仿真时刻t车辆n的速度；Δv_n(t)＝仿真时刻t车辆n与前车n-1的速度差；d_n(t)＝仿真时刻t车辆n与人行横道距离；κ和λ为模型参数；Δx_n(t)表示仿真时刻t车辆n与前车n-1的距离。