[发明专利]一种行人过街安全评价方法及信号灯设置方法

权利要求书

1.一种行人过街安全评价方法，其特征在于：所述方法包括：基于行人过街安全评价方法，构建新型人行横道信号灯配时优化模型，将人行横道信号灯行人通行时间根据求得的安全通行时间临界值分为不同阶段，行人在不同阶段选择过街有不同的过街风险，行人在过街时可根据所述不同阶段给出的信号指示采取相应的行为策略；

行人在绿灯时刻为T时刚好完成过街，因此满足方程：

根据等式v_0i＝β₀+β_iX_i+ε，行人过街初速度v₀₁可表示为如下等式：

v₀₁＝β₀+β₁D+β₂(T-t₁)

为简化计算，令γ代替β₀+β₁D+β₂T可得如下方程：

由可求出t₁表达式，如下：

即可求出t₁；

其中，γ＝β₀+β₁D+β₂T，T为绿灯时长，D为人行横道宽度，β₁是人行横道宽度对行人过街初速度的影响权重，β₂是绿灯剩余时长对行人过街初始速度的影响权重，β₀是截距项，根据采集数据拟合求出，γ是与人行横道和绿灯时长相关的待求参数，根据采集的道路真实数据求取；

由于行人经过加速后，达到最大过街速度v₂，并在人行信号绿灯时刻为T时刚好完成过街，因此满足方程：

d₂(T)＝D和

根据

得到行人过街初速度可以由v₀₂＝γ-β₂t₂表示，因此得到方程

根据二元一次方程求根公式可得到t₂表达式，

行人到达路口时初始速度为v₀₂，经过加速后速度达到v₂；假定加速度恒定，则

v₂＝v₀₂+a(t′₂-t₂)

因此可求得t′₂表达式，

v_0i是行人i到达路口时开始过街的初始速度，作为被解释变量，β₀表示常数项，X_i作为解释变量，β_i表示与X_i相关的可估计参数向量，ε_i是扰动项；v_i(t)为行人i在时间t的过街速度函数，t₀代表行人到达路口的时刻，t_e为行人完成过街经验时间，T为绿灯结束时刻，T-t₀为行人到达路口时绿灯剩余时间；D为人行横道宽度，T为人行信号绿灯结束时刻，t_i代表行人到达路口的时刻，[0，t₁]表示行人可以安全过街时段，[t₁，t₂]表示行人需要加速过街时段，d_i(t)代表行人i在t时刻完成的位移，v₂代表最大的过街速度；

所述优化模型包括两种不同绿灯剩余时间下的行人过街的临界函数：

其中，v₀₁为绿灯剩余时间充裕时，行人过街初始速度；v₀₂是绿灯剩余时间不充裕时，行人过街初始速度，t′₂是行人加速结束后的时刻；

将人行横道信号灯行人通行时间根据求得的安全通行时间临界值t₁、t₂分为三段，行人在过街时可根据不同阶段给出的信号指示采取相应的行为策略：行人在0～t₁时段内选择过街，可以正常步速安全通过；在t₁～t₂时段内选择过街，需要加速才能安全通过；在t₂～T时段内应停止通行，因为行人无法在绿灯时间内到达路对面；将原有绿灯时间分为三个子阶段并且赋予不同信号指示，所述三个子阶段包括开始通行、快速通行和等待；行人可以根据红绿灯的不同颜色指示选择相应的过马路策略；行人根据不同信号指示可以获取能否安全过街。