[发明专利]一种绿灯闪烁信号时行人过街行为分析方法

说明书

本发明公开了一种绿灯闪烁信号时行人过街行为分析方法，包括步骤为：第一建立行人在接收到绿灯闪烁信号后的过街行为选择框架，确定行人在后续过街过程中的期望运动速度；第二基于社会力模型，考虑行人过街所有内外环境要素展开行人行为建模；第三利用视频处理软件获取基础数据，对模型参数进行标定；第四构建行人仿真系统，利用自定义算法仿真行人运动过程，记录位于人行横道不同位置行人的受力、位置、速度数据，得到影响行人在绿灯闪烁信号后过街行为的影响因素排序和相应的轨迹及速度分布。本发明不仅可以仿真行人运动过程，提取行人轨迹与速度分布，而且能够对影响行人过街行为的环境因素进行排序。

技术领域

本发明涉及行人行为分析领域，特别是一种绿灯闪烁信号时行人过街行为分析方法。

背景技术

行人步行交通是城市交通的重要组成部分。相比在商场、交通枢纽内部等设施中的行人运动，城市道路环境中，在信号控制交叉口过街行人更易受到外部攻击。特别地，在绿灯闪烁行人信号下的过街运动。原因在于：第一，我国《道路交通安全法》中缺乏对绿灯闪烁信号时长设置的量化规定。在大多数信号控制交叉口，绿灯闪烁信号一般设置为6s，忽略了交叉口尺寸与行人流量等实际重要信息；第二，行人交通安全意识薄弱。对于绿灯闪烁信号时的通行优先权问题，过街行人与机动车驾驶人存在分歧。因此，如何保障行人在绿灯闪烁时过街的安全，是一个值得深入研究的课题。而研究的出发点在于分析行人运动的内在机理，具体认识行人在绿灯闪烁信号时的过街行为。

目前对于行人在绿灯闪烁信号时过街行为分析的主要方法有两种，一种是视频监控行人的过街运动过程，获取行人在绿灯闪烁信号时的走停选择行为，然后对选择继续过街的行人进行追踪，获取行人速度，轨迹等信息。(参见：M.Iryo-Asano，WKM.Alhajyaseen,H.Nakamura.Analysis and modeling of pedestrian crossing behavior during thepedestrian flashing green interval[J].IEEE Transactions on IntelligentTransportation Systems,2015,16(2):958-969.)但这种方法普适性不高，只能对特定交叉口的行人行为进行分析，且非常依赖于视频处理技术精度。另一种是通过建立行人运动模型来研究行人行为。在长达几个世纪的行人行为研究后，微观建模方法成为分析行人运动行为最有利的工具。但此种方法受限于建模者对行人与环境交互作用的理解程度与模型算法规则的计算复杂度，且微观仿真模型能否对描述宏观行人流状态是使模型能否令人信服的另一问题。现有的倍受认可的行人运动模型以元胞自动机与社会力模型为主流，但模型应用未涉及对行人过街行为分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种绿灯闪烁信号时行人过街行为分析方法，本发明基于社会力模型，结合信号交叉口行人、信号、转弯机动车等环境要素，提出一种行人在绿灯闪烁信号时过街运动模型，然后利用简单的视频处理技术，获取模型参数。最后通过Matlab建立微观仿真平台，通过对人行横道进行区段划分，可以实现对位于不同区段内行人在绿灯闪烁信号后的过街运动仿真，识别对行人行为作用的高影响力因子，获取不同区段内行人的轨迹、速度等数据。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种绿灯闪烁信号时行人过街行为分析方法，包括以下步骤：

步骤1，建立行人在接收到绿灯闪烁(Pedestrian Flashing Green,PFG)信号后的过街行为选择框架，确定行人在后续过街过程中的期望运动速度；

步骤2，考虑行人过街所有内外环境要素，包括自身期望运动速度、人行横道边界、周围行人与右转弯机动车影响，基于社会力模型，对行人在PFG信号后的运动展开行为建模。

步骤3，利用视频处理软件获取基础数据，对模型参数进行标定。