[发明专利]提高交叉口占道施工区通行能力模型拟合度的计算方法

摘要

本发明公开了一种提高交叉口占道施工区通行能力模型拟合度的计算方法。具体步骤为：交叉口占道施工区交通信息数据采集；确定交叉口占道施工区通行能力影响因素；通行能力影响因素分类；独立影响因素分析：相关性分析；交叉影响因素分析：多因素方差分析；建立考虑交叉因素影响的交叉口占道施工区饱和流率模型；计算交叉口占道施工区通行能力；模型拟合度对比分析。该方法基于多因素方差分析提出了考虑交叉因素影响的通行能力模型的计算方法，此回归模型方法简单，能系统反映交叉口占道施工区的通行能力，与通行能力实测值更为贴近。具有误差小的优点，能为交通规划部门提供有价值的参考。

主权项

1.一种提高交叉口占道施工区通行能力模型拟合度的计算方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)交叉口占道施工区交通信息数据采集：通过视频录像提取交叉口占道施工区信号相位、道路车辆数、公交专用车道等交通信息基本数据；利用人工统计法统计以下信息数据：交叉口施工占道区信号相位及配时、施工区断面交通量、施工占用交叉口几何条件、车型、车速和车辆进出交叉口时间；(2)确定交叉口占道施工区通行能力影响因素：此部分影响因素数据由占道施工区前后通行能力数据对比分析得出，从以下方面考虑：交叉口几何条件、车辆运行、施工区占道形式；(3)通行能力影响因素分类：分为独立因素和交叉因素：独立因素：各单独的因素直接对车道饱和流量产生影响，包括交叉口施工占道区信号相位及配时、车型、车速、围挡占道形式和车道宽度；交叉因素：两个或两个以上的因素交互对车道饱和流率产生影响；由于单个因素对结果的影响较弱，若考虑多个因素组合影响则效果较显著，包括车道缩减比和限制车速、作业区长度和施工占道宽度、下雨天气和限制车速；(4)独立影响因素分析：相关性分析：利用相关系数r的大小判断各变量间相关关系的密切程度，具体为：相关系数：当0.8≤|r|≤1时，呈极强相关；当0.6≤|r|<0.8时，呈强相关；当0.4≤|r|<0.6时，呈中等程度相关；当0.2≤|r|<0.4时，呈弱相关；当0≤|r|<0.2时，呈极弱相关或无相关，且饱和流率模型建模时将此部分变量数据剔除；(5)交叉影响因素分析：多因素方差分析：利用多因素方差分析方法分析因素间交互作用对饱和流率的影响，具体为：S²_E＝S²_T‑S²_A‑S²_B‑S²_A*B                             (5)其中，x_ijm为对应于行因素的第i个水平和列因素的第j个水平的第m次的观察值；为行因素的第i个水平的样本均值；为列因素的第j个水平的样本均值；对应于行因素的第i个水平和列因素的第j个水平组合的样本均值；为全部n个观察值的总均值，m为重复试验次数；其中P值和F值由SPSS统计分析软件进行多因素方差分析，当P_A*B<0.5时，多因素交互作用对车道饱和流率产生显著影响；当P_A*B>0.5时，多因素交互作用对饱和流率影响不显著，因此，在建立饱和流率模型时应将此部分影响因素数据剔除；(6)建立考虑交叉因素影响的饱和流率回归模型：Sa＝a₀+a₁·J_k+a₂·Z_c+a₃·Z_k+a₄·D_c+a₅·Z_z+a₆·F_j+a₇·J_f+a₈·J_c+a₉·D_c*J_c+a₁₀·Z_c*D_c+a₁₁·Z_k*Z_c+a₁₂·J_c*Z_c+a₁₃·J_k*Z_k式中Sa表示平均单车道饱和流率，J_k为进口道宽度，Z_c为施工区占用交叉口的长度，Z_k为施工区占用交叉口的宽度，D_c为大型车的比例，Z_z为左转车比例，F_j为非机动车数量，J_f为机非隔离状况，J_c为进出口车道数折减，其中a₀常数，a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆、a₇、a₈、a₉、a₁₀、a₁₁、a₁₂、a₁₃为待标定的参数；(7)计算交叉口占道施工区通行能力：信号交叉口总通行能力则为各进口道所有车道组通行能力之和：C＝ΣC_i＝ΣS_i(g/t)_i式中Ci表示第i个进口道或车道组的通行能力，以辆/h计；Si表示饱和流率，以辆/绿灯小时计；(g/t)_i表示第i个进口道或车道组的绿信比；t表示第i个进口道或车道组一个信号周期的总时长，以s计；其中，饱和流率指在假定进口道全绿灯的条件下，允许通过的最大车流量，以辆/h计，与信号配时无关；(8)模型拟合度对比分析：利用均方根误差计算将仿真模型、无交叉影响因素、考虑交叉影响因素回归模型与实测值进行对比分析；其中，C_i为各模型的计算值，C₀为实测值，n为交叉口调研个数。