出入口纵深长度确定方法

摘要

本发明属于道路设计技术领域，涉及一种出入口纵深长度确定方法，包括下列步骤：(1)出入口分析；(2)建立驾驶员感知规则(3)建立交通冲突模型(4)利用一维元胞自动机模型对该区域的交通流进行描述，并建立出入口车辆的运行规则：跟驰规则、换道规则和避让规则(5)进行仿真实验并选取合适的纵深长度。本发明的设计方案能够准确地模拟出入口接入道路交叉口处的交通环境，使车辆的加、减速以及交叉口处的冲突与现实相符，具有高精确性和便利性。

主权项

1.一种出入口纵深长度确定方法，包括下列步骤：(1)出入口分析：将出入口看作是无信号T型交叉口中的双向停车控制交叉口，建立出入口的服务水平与车辆控制延误之间关系的度量标准，并确定出入口交通组织方法；(2)建立驾驶员感知规则1)将驾驶员分为三种类型，保守型，一般型和激进型，对不同类型的驾驶员设定不同的敏感系数q；2)确定车辆与前车的期望间距h＝L+10+qv_t+bq(u_t-v_t)²，式中：L为前导车辆的车身长；q为跟驰车驾驶员的敏感系数；v_t为跟驰车的运行速度；u_t为前导车辆的运行速度；b为待定常数，定义为：3)确定直行车流的跟驰车加速度：$a_{\mathrm{car}}=\frac{2\{x_{t+\delta }-y_t-L-10-v_t(q+\delta )-\mathrm{bq}{(u_{t+\delta }-v_t)}^2\}}{{\delta }^2+2\mathrm{q\delta }},$式中：x_t+δ为前导车辆在时刻t+δ的位置；y_t为跟驰车在时刻t的位置；u_t+δ为前导车辆在时刻t+δ的运行速度；4)确定转弯车流的车辆加速度：$a_{\mathrm{curve}}=\left\{\begin{array}{cc}-5,& \sigma \ge 1.7\\ \min (-5·{(\sigma -0.7)}^2,A_{\mathrm{car}}),& 0.7\le \sigma <1.7\\ A_{\mathrm{car}},& \sigma <0.7\end{array}\right.,$式中，σ表示加速度干扰值，$A_{\mathrm{car}}=\frac{2\{x_{t+\delta }-y_t-L-10-v_t(q+\delta )-\mathrm{bq}{(u_{t+\delta }-v_t)}^2\}}{{\delta }^2+2\mathrm{q\delta }};$(3)建立交通冲突模型1)确定出入口处的交通流优先次序；2)确定车辆行驶的临界间隙和跟车时间；(4)将出入口分为3个区域：T型交叉口区域，接入道路区域和接入单位内部冲突区域。利用一维元胞自动机模型对该区域的交通流进行描述，根据车辆的行驶路线绘制车辆的行驶轨迹，并按照大小对其进行划分形成元胞，在交叉口区域与接入单位内部区域，车流交汇形成交通冲突区域，在接入道路区域，车辆直行并根据目的地的不同有换道行为，建立出入口车辆的运行规则如下：1)跟驰规则①车辆行驶时的加速度为a，下一时刻的速度为v(t+1)＝v(t)+a，其中，a＝max(-6，a_car)，且a＝min(e，a_car)，e＝0.25；②随机减速：车辆以p_r的概率减速，即v(t+1)＝v(t)-1；③限制最大与最小车速：v＝max(v，0)，且v＝min(v_max，v)；2)换道规则根据车辆的目的地属性判断该车是否在目标车道上，若需要换道，则同时满足以下条件时可以执行换道行为。①车辆与目标车道上前导车辆的距离大于期望间距，即h_other1＞h；②车辆与目标车道上的跟驰车辆也能够保证足够的安全间距，即h_other2＞h；3)避让规则根据根据出入口交通组织方法和交通流优先次序确定避让规则；(5)进行仿真实验并选取合适的纵深长度。利用上述步骤(2)至(4)建立建立出入口交通流仿真模型，对已知流量与交通组织形式的接入区域进行仿真，根据纵深长度与车辆控制延误时间的关系得到合适的纵深长度。