[发明专利]一种利用交通冲突计算菱形立交减速匝道长度的方法

说明书

本发明所揭示的利用交通冲突测评菱形立交平面交叉口安全性能的方法，其包括内容如下：冲突延误模型建立；匝道长度因素分析；匝道长度由冲突区延误车辆数决定，而冲突区延误车辆数量由单位时间车辆延误数量和车辆平均延误时间决定；单位时间内车辆延误数量指一次性通过冲突区的车辆数与单位时间通过冲突区车辆数之差，其中一次性通过冲突区车辆数量由出现一种车流的概率以及该车流通过车头时距的概率决定，而单位时间通过冲突区车辆数由一次性通过冲突区车辆数与车流流率决定；平均延误时间指车流在冲突区发生延误时间之和。

技术领域

本发明属于道路交通管理领域，具体涉及一种利用交通冲突计算菱形立交减速匝道长度的方法。

背景技术

目前菱形立交在高速公路采用较少，主要原因是技术人员对其关键部位的相关技术指标把握不好，本发明中的菱形立交是指设置有收费站的T型菱形立交，其交叉为无信号控制，车辆在此路段上容易发生冲突，在冲突过程中易发生排队，目前对于菱形立交无信号控制交叉与立交分流点之间的距离研究较少，但由于交通冲突引起通行能力降低，交通拥堵现象严重的情况时有发生。

交通冲突技术自上个世纪80年代引入到我国交通工程领域，被国内很多学者所运用，并取得了相应的技术成果，主要体现在：冲突类型的划分、冲突技术在安全评价中的应用、通过交通冲突技术建立交叉口交通冲突和交通事故关系模型，建立交叉口安全风险评价模型。对于菱形立交无信号交叉口两个左转方向的车辆在具有同等条件的通行权，当无信号控制时，最重要的问题为冲突问题，冲突的产生容易引起交通流变化，最终导致延误，当车辆排队时间过长时，容易导致车辆在减速车道排队至菱形立交出口，因此，交叉处冲突延误排队影响减速车道及减速匝道长度的设置。

传统的关于交叉口冲突计算方法主要是集中在间隙理论基础上，即车辆在交叉区域主路有优先通行权，无延误，次要交叉道路通行权受到主路影响，具有延误，车辆利用主路中可接受的间隙通过。对于无信号控制交叉口不受主路和次要道路优先权限的限制，直接采用间隙理论假设条件与实际道路交通条件不吻合，在实际道路上不存在主路车流优先于次要道路车流的情况，因此，利用跟驰理论，车辆在无信号平面交叉区域在交通冲突的影响之下容易发生延误，延误的时间和车辆的运行状态有关，当第一辆车辆改变运行状态，他的延迟效应会被后续的车辆传递，直至最后一辆车。

冲突临界间隙是指车辆在等待冲突过程中，后车与前车之间允许通过车流的最小间隙。车辆在交叉口发生冲突时，后续的车辆会判断是否有足够的冲突临界间隙，若在其接受范围，后车则通过间隙通过，若不在可接受临界间隙范围内，则需等待，因此，驾驶员一般会拒绝小于冲突临界间隙时间间隔，接受大于冲突临界间隙间隔。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种利用交通冲突计算菱形立交减速匝道长度的方法，通过分析交通冲突引起的平面交叉车辆等待长度与减速车道长度之间的关系，建立无信号交叉冲突点与分流区间距模型，得出合理减速匝道长度，使得无信号控制交叉菱形立交运行效率得到提高。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种利用交通冲突计算菱形立交减速匝道长度的方法，具体包括如下内容：

冲突延误模型建立：模型中冲突点只有出口左转驶出匝道和进口左转驶入匝道情况，不考虑分合流引起的冲突，且出口左转的车流和进口左转的车流均为随机交通流，交通流的饱和度小于1，冲突点内的交通流处于排队状态；

匝道长度因素分析：匝道长度由冲突区延误车辆数决定，而冲突区延误车辆数量由单位时间内车辆延误数量和车辆平均延误时间决定；

单位时间内车辆延误数量指一次性通过冲突区的车辆数与单位时间通过冲突区车辆数之差，其中一次性通过冲突区车辆数由出现一种车流的概率以及该车流通过车头时距的概率决定，而单位时间通过冲突区车辆数由一次性通过冲突区车辆数与车流流率决定；

平均延误时间指车流在冲突区发生延误时间之和，具体包括排队延误，等待延误和加减速延误。