CN105551248A - 一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，包括步骤：1)获得混合交叉口的非机动车占有率样本W；2)获得混合交叉口的饱和度样本X；3)获得混合交叉口实际延误D；4)获得混合交叉口延误修正系数样本Y；5)得到混合交叉口修正系数函数。本发明为混合交通条件下交叉口延误修正系数计算提供新的方法，提高混合交通条件下交叉口延误计算的精度和可靠性，具有实际推广价值。

Description

一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法

技术领域

本发明涉及交通管理领域，尤其是指一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法。

背景技术

延误是评价交叉口服务水平的重要指标。我国有许多城市，居民出行方式中非机动车出行占有较高的比重，在计算交叉口延误时，不能仅仅认为信号交叉口的延误是由于信号控制引起交通流间断而损失的时间，非机动车的干扰也是不容忽视的。

目前关于交叉口延误的计算方法，国内的研究较少，主要是应用国外的模型，如Webster延误计算模型和2000年版的HCM延误模型。Webster延误计算模型中的参数是由英国交通实验室模拟出来的，并且仅适用于不饱和状态；HCM2000延误模型针对美国城市交叉口交通流特征建立的，并不适合我国混合交通情况。因此，有必要对混合交通条件下的交叉口延误修正系数进行科学的量化计算。

发明CN201110085621.0，通过对长沙市主要信号交叉口实际调查方法点样本法得出的实际测量延误与理论模型延误计算方法美国道路通行能力手册HCM2000延误模型计算结果的对比分析，应用最小二乘法拟合，对模型进行修正，建立与长沙市交叉口停车延误相符合的延误计算模型。

发明CN201310751033.5，提出交叉口延误时长估计方法及装置；发明CN201310382314.8，公开了一种利用低采样率浮动车数据计算信号灯控制道路交叉口延误的方法；发明CN201510434742.X，公开了一种交叉口延误判定方法，并不设计交叉口延误的计算。

本发明方法考虑非机动车在交叉口对机动交通的影响，对美国HCM2000延误模型进行改进，引入非机动车干扰系数Y，从而得到一种混合交通条件下交叉口延误计算方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种简单易操作的混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，能有效提高混合交通条件下交叉口延误计算的精度和可靠性，具有实际推广价值。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，包括以下步骤：

1)获得混合交叉口的非机动车占有率样本W；

2)获得混合交叉口的饱和度样本X；

3)获得混合交叉口实际延误D；

4)获得混合交叉口延误修正系数样本Y；

5)得到混合交叉口修正系数函数。

在步骤1)中，混合交叉口的非机动车占有率样本W＝{W₁，W₂，…W_m},W_j为第j个15分钟交叉口非机动车占有率，j＝1,2,…m，由下式计算：

W_j＝Vⁿ _j/(V_j+0.5Vⁿ _j)

其中，Vⁿ _j为交叉口第j个15分钟的非机动车流量，单位为辆；V_j为交叉口第j个15分钟的机动车流量，单位为辆。

在步骤2)中，混合交叉口的饱和度样本X＝{X₁，X₂，…X_m}，X_j为第j个15分钟交叉口饱和度，j＝1,2,…m，由下式计算：

X_j＝V_j/C

其中，V_j为交叉口第j个15分钟的机动车流量，单位为辆；C为交叉口通行能力，单位为pcu。

在步骤3)中，混合交叉口实际延误D＝{D₁，D₂，…D_m}，D_j为交叉口第j个15分钟实测延误样本均值，j＝1,2,…m，由下式计算：

D_j＝∑D^j _i/k

其中，k为第j个15分钟通过交叉口机动车样本数，i为样本编号，D^j _i为第i辆车的延误，单位为秒。

在步骤4)中，混合交叉口延误修正系数样本Y，为每15分钟交叉口延误修正系数样本向量，其中Y＝{Y₁，Y₂，…Y_m}，Y_j为第j个15分钟交叉口延误修正系数，j＝1,2,…m，由下式计算：

Y_j＝D_j/D’_j

其中，D_j为第j个15分钟交叉口实际延误，D’_j为第j个15分钟交叉口理论延误，采用HCM2000的方法计算获得。

在步骤5)中，混合交叉口修正系数函数，为交叉口非机动车占有率W和交叉口饱和度X的函数，即:

Y＝F(W,X)

其具体函数形式利用SPSS统计分析软件，对样本向量W，X，Y进行曲线拟合获得。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

本发明在原有HCM2000交叉口延误模型的基础上，运用SPSS软件对延误修正系数Y与交叉口非机动车所占比例W与交叉口的饱和度X两个因素之间的关系进行拟合，得出混合交通条件下的交叉口延误修正系数，方法简单易操作，且适用范围比较广，因此本发明具有很大的实际推广价值。

附图说明

图1为本发明的工作流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本实施例所述的混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，包括以下步骤：

1)获得混合交叉口的非机动车占有率样本W＝{W₁，W₂，…W₁₀},其中W_j为第j个15分钟交叉口非机动车占有率，j＝1,2,…10，可由下式计算：

W_j＝Vⁿ _j/(V_j+0.5Vⁿ _j)

其中，Vⁿ _j为交叉口第j个15分钟的非机动车流量，单位为辆；V_j为交叉口第j个15分钟的机动车流量，单位为辆。计算得W＝{0.56,0.63,0.69,0.78,0.77,0.61,0.61,0.75,0.812,0.83}。

2)获得混合交叉口的饱和度样本X＝{X₁，X₂，…X₁₀}，其中X_j为第j个15分钟交叉口饱和度，j＝1,2,…10，可由下式计算：

X_j＝V_j/C

其中，Vj为交叉口第j个15分钟的机动车流量，单位为辆；C为交叉口通行能力，单位为pcu。计算得X＝{0.691，0.647，0.667，0.667，0.689，0.737，0.753，0.89，0.597，0.645}。

3)获得混合交叉口实际延误D＝{D₁，D₂，…D₁₀}，其中D_j为交叉口第j个15分钟实测延误样本均值，j＝1,2,…10，可由下式计算：

D_j＝∑D^j _i/k

其中，k为第j个15分钟通过交叉口机动车样本数，i为样本编号，D^j _i为第i辆车的延误，单位为秒。计算得D＝{95.86，119.98，118.98，177.82，158.99，130.96，115.26，121.49，125.18，142.60}。

4)获得混合交叉口延误修正系数样本Y，为每15分钟交叉口延误修正系数样本向量，其中Y＝{Y₁，Y₂，…Y₁₀}，Y_j为第j个15分钟交叉口延误修正系数，j＝1,2,…m，由下式计算：

Y_j＝D_j/D’_j

其中，D_j为第j个15分钟交叉口实际延误，D’_j为第j个15分钟交叉口理论延误，采用HCM2000的方法计算获得。计算得Y＝{1.503，1.579，1.653，1.770，1.759，1.563，1.565，1.752，1.809，1.839}。

5)得到混合交叉口修正系数函数，为交叉口非机动车占有率W和交叉口饱和度X的函数，即:

Y＝F(W,X)

其具体函数形式利用SPSS统计分析软件，对样本向量W，X，Y进行曲线拟合获得。

得出修正系数Y与非机动车所占比例W、交叉口的饱和度X的函数关系如下:

Y＝0.379+0.625e^W+0.063X²

综上所述，在采用以上方案后，本发明为混合交通条件下交叉口延误修正系数计算提供新的方法，能有效提高混合交通条件下交叉口延误计算的精度和可靠性，具有实际推广价值，值得推广。

以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获得混合交叉口的非机动车占有率样本W；

2)获得混合交叉口的饱和度样本X；

3)获得混合交叉口实际延误D；

4)获得混合交叉口延误修正系数样本Y；

5)得到混合交叉口修正系数函数。

2.根据权利要求1所述的一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，其特征在于：在步骤1)中，混合交叉口的非机动车占有率样本W＝{W₁，W₂，…W_m},W_j为第j个15分钟交叉口非机动车占有率，j＝1,2,…m，由下式计算：

W_j＝Vⁿ _j/(V_j+0.5Vⁿ _j)

其中，Vⁿ _j为交叉口第j个15分钟的非机动车流量，单位为辆；V_j为交叉口第j个15分钟的机动车流量，单位为辆。

3.根据权利要求1所述的一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，其特征在于：在步骤2)中，混合交叉口的饱和度样本X＝{X₁，X₂，…X_m}，X_j为第j个15分钟交叉口饱和度，j＝1,2,…m，由下式计算：

X_j＝V_j/C

其中，V_j为交叉口第j个15分钟的机动车流量，单位为辆；C为交叉口通行能力，单位为pcu。

4.根据权利要求1所述的一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，其特征在于：在步骤3)中，混合交叉口实际延误D＝{D₁，D₂，…D_m}，D_j为交叉口第j个15分钟实测延误样本均值，j＝1,2,…m，由下式计算：

D_j＝∑D^j _i/k

其中，k为第j个15分钟通过交叉口机动车样本数，i为样本编号，D^j _i为第i辆车的延误，单位为秒。

5.根据权利要求1所述的一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，其特征在于：在步骤4)中，混合交叉口延误修正系数样本Y，为每15分钟交叉口延误修正系数样本向量，其中Y＝{Y₁，Y₂，…Y_m}，Y_j为第j个15分钟交叉口延误修正系数，j＝1,2,…m，由下式计算：

Y_j＝D_j/D’_j

其中，D_j为第j个15分钟交叉口实际延误，D’_j为第j个15分钟交叉口理论延误，采用HCM2000的方法计算获得。

6.根据权利要求1所述的一种混合交通条件下交叉口延误修正系数计算方法，其特征在于：在步骤5)中，混合交叉口修正系数函数，为交叉口非机动车占有率W和交叉口饱和度X的函数，即:

Y＝F(W,X)

其具体函数形式利用SPSS统计分析软件，对样本向量W，X，Y进行曲线拟合获得。