一种信号交叉口进口道外置左转车道设置需求判定方法

摘要

本发明公开一种信号交叉口进口道外置左转车道设置需求判定方法，其步骤为首先从信号交叉口获取相关信息，并提取相关参数，然后基于逻辑回归模型建立信号交叉口驾驶人选择外置左转车道的概率与所提取参数之间的关系式，再通过指定相关参数的不同取值组合，计算相应的平均概率值H，得到综合有不同变量组合所对应的H值的城市道路信号交叉口左转车辆选择外置左转车道概率模型图；接着指定各参数组合所对应概率阈值，当某交叉口对应的参数组合的H值大于该阈值时，则该信号交叉口需要设置外侧左转车道；反之，则不需要设置。本发明的应用可缓解相关信号交叉口的交通拥堵情况，进而提升城市道路信号交叉口的通行效率。

主权项

一种信号交叉口进口道外置左转车道设置需求判定方法，其特征是，包括以下步骤：1)从信号交叉口获取相关信息，所述相关信息包括：信号交叉口的几何条件、交通流量和左转车辆特征，并从所获取的信息中提取相应的参数，其中：信号交叉口的几何条件参数包括：进口道上游相交道路或公交站点距离交叉口的距离；交通流量参数包括信号交叉口进口道交通流量和每个信号周期内侧左转车道排队长度；左转车辆特征参数包括每辆左转车辆的车型以及每辆左转车辆来自主道还是相交道路；2)基于逻辑回归模型建立驾驶人选择外置左转车道的概率与步骤1)中所提取参数之间的关系式，即：$P\left(x_i\right)=\frac{1}{1+e^{-x_i^{\prime }\beta }},(i=\mathrm{1,2},...,n)---\left(1\right)$其中P(x_i)代表第i个车辆样本中左转车辆选择外置左转车道的概率，x’_iβ为所提取的参数的线性组合，即x′_iβ＝β₀+β₁x_1i+β₂x_2i+β₃x_3i+β₄x_4i+β₅x_5i    (2)其中x_1i代表第i个车辆样本中左转车辆是否来自主线道路；x_2i代表第i个样本中交叉口进口道上游相交道路到交叉口的距离；x_3i代表第i个样本中交叉口进口道交通流量；x_4i代表第i个样本中当前信号周期内侧左侧车道的排队长度；x_5i代表第i个样本中左侧车辆的车型；3)式(1)与式(2)中，β₀为常数项，β₁～β₅为自变量x_1i～x_5i的系数，代表自变量x_1i～x_5i对驾驶员选择外侧左转车道的影响大小；β₀～β₅的取值通过求解下式(3)的最大值来得到：$\ln L(\beta ,x_i)=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}[{\beta }_0+{\beta }_1{x}_{1i}+....+{\beta }_k{x}_{\mathrm{ki}}-\ln (1+e^{{\beta }_0+{\beta }_1{x}_{1i}+....+{\beta }_k{x}_{\mathrm{ki}}})]---\left(3\right)$4)建立信号交叉口中左转车辆选择外置左转车道的平均概率模型，即：H＝P₁×H₁+P₂×H₂+P₃×H₃+P₄×H₄    (4)其中，P_i＝n_i/N₁ i＝1，2    (5)P_i＝n_i/N₂ i＝3，4    (6)式(4)～(6)中，H代表信号交叉口中左转车辆选择外置左转车道的平均概率值；n₁代表来自主线的左转大车车辆数；n₂代表来自上游相交道路的左转大车车辆数；n₃代表来自主线的左转小车车辆数；n₄代表来自上游相交道路的左转小车车辆数；N₁代表交叉口左转大车车辆数；N₂代表交叉口左转小车车辆数；P₁代表来自主线的左转大车在交叉口左转车辆大车中的比例；P₂代表来自上游相交道路的左转大车在交叉口左转大车中的比例；P₃代表来自主线的左转小车在交叉口左转小车中的比例；P₄代表来自上游相交道路的左转小车在交叉口左转小车中的比例；H₁,H₂,H₃和H₄分别对应上述四种左转车辆选择外置左转车道的概率，H₁,H₂,H₃和H₄即根据公式(1)计算得到的参数相对应的P(x_i)值；5)指定变量x₁到x₅的1种以上取值组合，并计算各种变量组合对应的H值，建立城市道路信号交叉口左转车辆选择外置左转车道概率模型图；6)设定对应步骤(5)中各种变量组合对应的H值的阈值为H₀，指定H₀的取值；当某交叉口中左转车辆选择外侧左转车道的平均概率值大于该阈值H₀时，则该信号交叉口需要设置外侧左转车道；反之，则不需要设置。