[发明专利]机动车紧急避让无灯控人行横道对交通流影响的计算方法

权利要求书

1.一种机动车紧急避让无灯控人行横道对交通流影响的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采集与处理机动车通过无灯控人行横道范围内的交通数据，包括交叉口位置坐标、机动车运动位置坐标、机动车加速度数据和机动车速度数据；

(2)将机动车采取紧急避让措施通过无灯控人行横道时的运行数据进行处理后，绘制相应的速度曲线与加速度曲线；通过对速度曲线的量化分析，获得该无灯控人行横道道路上的速度限制以及机动车在采取紧急避让措施前能够达到的平均速度值V；通过对加速度曲线的量化分析，获得机动车在采取紧急避让措施时能够达到的平均最大加速度a_max；

(3)根据机动车的紧急避让特征，设实际道路长度被分为若干个间距相同的单元，单元的宽度与实际道路宽度相同，单位的长度用以表示机动车的长度；将单元的某一位置作为无灯控人行横道，以概率p产生过街行人，停车线附近的机动车以相同的概率p且以加速度a_max产生紧急制动行为；每个单元在任意时刻都存在唯一的状态值，若当前单元中有车则返回机动车的速度值v_n，否则该单元返回0值或空值Null，速度值v_n表示当前时刻机动车每秒通过的单元数量；采用周期性边界条件，并按照设定的时间间隔进行位置更新；

(4)在无灯控人行横道处设置过街行人，考虑道路两侧不同的交通吸引点以及过街行人交通量具有时空特性，对无灯控人行横道设置不同行人过街概率p，并且当机动车运行到无灯控人行横道处时以相同的概率p产生紧急制动；根据步骤(2)得到的机动车平均速度，并考虑不同的道路等级以及城市交通环境，对机动车进行不同最高速度限制；考虑到城市道路所处不同商业区位、交通量受早晚高峰与节假日的影响，为道路设置不同的机动车密度；

(5)根据不同行人过街概率、不同最高速度限制和不同的机动车密度相应的交通流量基本图与道路时空图，量化机动车紧急避让行为对交通流的影响。

2.根据权利要求1所述机动车紧急避让无灯控人行横道对交通流影响的计算方法，其特征在于，在步骤(1)中，选择环境限制与交通监管措施相结合的无灯控人行横道作为数据采集点，所述环境限制包括无灯控人行横道周边道路两侧人流量密集、道路沿线分布着密集的住宅区、商业区和/或学校，以及行车道与无灯控人行横道路段两端视距三角形不足的区域；所述交通监管措施包括交警执勤监督、违章拍照和市民拍照举报。

3.根据权利要求1所述机动车紧急避让无灯控人行横道对交通流影响的计算方法，其特征在于，在步骤(1)中，采用人工观测与录像相结合的方法采集数据。

4.根据权利要求1所述机动车紧急避让无灯控人行横道对交通流影响的计算方法，其特征在于，所述周期性边界条件如下：

进行一次位置更新后，若更新后的位置若未超出道路长度，则机动车继续按照原有的规则行驶；若更新后的位置超出道路长度，则该机动车返回至起点变为尾车，该机动车的后一辆机动车变为头车。

5.根据权利要求1所述机动车紧急避让无灯控人行横道对交通流影响的计算方法，其特征在于，在步骤(4)中，按下式计算道路交通流量f：

其中，ρ为机动车密度，N为机动车数量，L为道路长度，为所有车辆的平均速度，v_i为第i个车辆的速度。

6.根据权利要求1所述机动车紧急避让无灯控人行横道对交通流影响的计算方法，其特征在于，在步骤(5)中，设置不同行人过街概率、不同机动车最高速度限制为变量参数，根据计算结果，绘制以密度为横坐标，交通量为纵坐标的二维基本图；设置不同道路密度，根据计算结果绘制时空图，时空图的横坐标表示空间位置，纵坐标表示时间。