基于固定检测器的城市道路交通事故排队长度测算方法

摘要

基于固定检测器的城市道路交通事故排队长度测算方法涉及在城市道路上发生交通事故后，根据在路段上布设的固定检测器确定交通事故排队长度的计算方法。具体包括以下步骤：计算交叉口进口道车辆的到达率；检测交叉口车辆的离去率；基于固定检测器计算排队长度；最后确定最大排队长度。本发明可以达到快速、准确获得城市道路交通事故造成拥堵的排队长度的目的。本方法具有简单实用、准确性高的优点。

主权项

1.基于固定检测器的城市道路交通事故排队长度测算方法，其特征在于，所述方法的具体步骤为：1）用城市道路组合交通流来描述车辆到达的特征，计算车辆到达率，2）利用设置在路段上的固定检测器，检测车辆的离去率，3）根据车辆的到达率和离去率，建立基于固定检测器的排队长度测算方法，4）根据交通事故持续时间，确定交通事故造成的最大排队长度，所述车辆到达率的计算方法为：城市道路网由信号控制交叉口组成，路段上的车辆到达为组合交通流，即由稳定流和离散流组成，稳定流由上游交叉口直行相位放行的连续行驶车辆构成，离散流由上游交叉口左转和右转相位放行的车辆构成，组合交通流周期开始时间为上游交叉口直行相位开始时间，路段上车辆到达率为：$\bar{\lambda }=\frac{g_1}{c_1}({\lambda }_1-{\lambda }_2)+{\lambda }_2$其中，λ₁为稳定流的到达率，λ₂为离散流的到达率，g₁为上游交叉口直行相位持续时间，c₁为组合交通流周期且所述组合交通流周期等于上游交叉口信号周期，所述基于固定检测器的排队长度测算方法为：3.1）t₀时刻交通事故发生，拥堵扩散持续时间包括三个部分：第一部分为车辆到达时所在组合交通流周期的剩余时间Δc₁；第二部分为累计组合交通流周期时间其中为t₀到任意时刻t内包括的完整组合交通流周期的个数；第三部分为拥堵扩散结束时所在组合交通流周期的剩余时间Δc₂，且有0<Δc₁,Δc₂<c₁，拥堵扩散持续时间内的任意时刻t为：3.2）根据拥堵扩散持续到t时刻累计到达的车辆数D(t)和累计离去的车辆数T(t)计算路段上车辆的排队长度，任意时刻t路段上车辆的排队长度L(t)为：$L\left(t\right)=(D\left(t\right)-T\left(t\right))/k_j=(N_1+[\frac{t-t_0}{c_1}]\bar{\lambda }{c}_1+N_2-\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{q}_i\mathrm{\Delta t})/k_j;$其中，N₁和N₂分别为车辆到达时所在组合交通流周期剩余时间Δc₁内到达的车辆数和拥堵扩散结束时所在组合交通流周期剩余时间Δc₂内到达的车辆数；固定检测器检测的时间间隔为Δt，q_i为第i个时间间隔内固定检测器检测到的车辆离去率，i为固定检测器检测过的时间间隔的序号，n为到任意时刻t时固定检测器检测过的次数，为路段上车辆到达率；k_j为路段阻塞密度，取为100-150辆车/公里；排队长度L(t)中的N₁、N₂采用以下方法得到：①确定N₁：当Δc₁>c₁-g₁时，N₁=λ₁(Δc₁-c₁+g₁)+λ₂(c₁-g₁)，其中，λ₁为稳定流的到达率，λ₂为离散流的到达率，g₁为上游交叉口直行相位持续时间，c₁为组合交通流周期，λ₁(Δc₁-c₁+g₁)为车辆到达时所在组合交通流周期剩余时间Δc₁内以稳定流形式到达的车辆数，λ₂(c₁-g₁)为车辆到达时所在组合交通流周期剩余时间Δc₁以内离散流形式到达的车辆数；当Δc₁<c₁-g₁时，N₁=λ₂Δc₁，此时，车辆到达时所在组合交通流周期剩余时间Δc₁内仅包括离散流，且到达的车辆数为λ₂Δc₁；②确定N₂：当Δc₂<g₂时，N₂=λ₁Δc₂，此时，拥堵扩散结束时所在组合交通流周期剩余时间Δc₂内仅包括稳定流，且到达的车辆数为λ₁Δc₂；当Δc₂>g₁时，N₂=λ₁g₁+λ₂(Δc₂-g₁)，其中，λ₁g₁为拥堵扩散结束时所在组合交通流周期剩余时间Δc₂内以稳定流形式到达的车辆数，λ₂(Δc₂-g₁)为拥堵扩散结束时所在组合交通流周期剩余时间Δc₂内以离散流形式到达的车辆数；3.3）设固定检测器设置点S到事故点的距离为l₀，时间间隔为Δt，则基于固定检测器的排队长度为：$L\left(t\right)=(N_1+[\frac{t-t_s}{c_1}]\bar{\lambda }{c}_1+N_2-\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{q}_i\mathrm{\Delta t})/k_j+l_0;$其中，t_S为拥堵排队扩散到固定检测器设置点S的时刻，所述最大排队长度的确定方法为：4.1）在交通事故清理结束时刻t₁，排队长度达到最大值max L(t)=L(t₁)。