[发明专利]一种信号控制人行横道中间安全岛上人数估计方法

权利要求书

1.一种信号控制人行横道中间安全岛上人数估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、获取行人过街基本信息：获取路侧行人到达率λ₁，信号控制参数，人行横道、安全岛几何尺寸以及行人过街交通流参数信息；

步骤2、基于路侧信号控制参数与行人到达率λ₁，计算路侧行人平均每行排队人数r₁，其中r₁按公式获取，其中w为人行横道宽度，C为周期时长，g₁为行人过街路侧控制绿灯时长；

步骤3、计算路侧绿灯亮起到排队行人全部进入人行横道的排队消散时间t_d1，t_d1根据公式获得，其中v_s为行人在路侧上自由流速度，v_f为行人在人行横道上自由流速度，ρ_j为行人排队拥挤密度，q_d为行人由路侧和安全岛进入人行横道的平均最大流量，以行为单位；

步骤4、计算路侧排队行人到达安全岛的到达率λ₂，按照公式获取；

步骤5、计算安全岛行人排队需求D_岛与安全岛平均排队人数r₂；

步骤5.1、分别计算路侧第一行排队行人由路侧进入人行横道的行人到达安全岛的远侧时，安全岛信号控制绿灯亮起的时长t₁、最后一行排队行人由路侧进入人行横道的行人到达安全岛的远侧时，安全岛信号控制绿灯亮起的时长t₂、路侧绿灯结束时由路侧进入人行横道的行人到达安全岛的远侧时，安全岛信号控制绿灯亮起的时长t₃；

步骤5.2、分别计算路侧第一行排队行人由路侧进入人行横道的行人到达安全岛的近侧时，安全岛信号控制绿灯亮起的时长Δτ₁、最后一行排队行人由路侧进入人行横道的行人到达安全岛的近侧时，安全岛信号控制绿灯亮起的时长Δτ₂、路侧绿灯结束时由路侧进入人行横道的行人到达安全岛的近侧时，安全岛信号控制绿灯亮起的时长Δτ₃；

步骤5.3、依据t₁，t₂，t₃和g₂大小关系确定安全岛行人排队需求D_岛＝λ₁Δt₁+λ₂Δt₂，其中Δt₁,Δt₂通过t₁，t₂，t₃和g₂确定的具体场景得到，其中g₂为安全岛过街阶段绿灯时长，Δt₁为路侧非排队行人在安全岛非绿灯内到达安全岛的时间长度，Δt₂为路侧排队行人在安全岛非绿灯内到达安全岛的时间长度；

步骤5.4、计算安全岛每行平均排队人数r₂，由公式得到；

步骤6、计算安全岛绿灯亮起到排队行人全部进入人行横道的排队消散时间t_d2，其中，t_d2由公式获取，t_dp2由公式获取，t_dp2为安全岛绿灯亮起到安全岛上最后一行排队行人开始运动的时间；

由公式获取，由公式获取；

步骤7、确定安全岛给定A方向行人流入数量函数与流出函数得到单一方向安全岛行人数量函数其中，t^A为A方向到达安全岛的人数估计时间坐标，0≤t^A≤C，t^A的零点为行人到达安全岛第二个人横道绿灯亮起时间点；

由步骤1-6得到安全岛给定A方向参数确定安全岛给定A方向得到和行人流入数量函数与流出函数得到A方向安全岛行人数量函数其中0≤t^A≤C，t^A的零点为行人到达安全岛第二个人横道绿灯亮起时间点；

步骤8、重复步骤1-7获取另外与A相对方向B上安全岛行人数量函数其中，t^B为B方向到达安全岛的人数估计时间坐标，0≤t^B≤C，t^B的零点为行人到达安全岛第二个人横道绿灯亮起时间点，其中t^B＝t^A-t^o，t^o为相位差，即A方向路侧比B方向路侧绿灯晚t^o秒亮启；

步骤9、叠加双向安全岛行人数量函数得到中间安全岛上行人数量函数

步骤1所述信号控制参数信息包括：信号周期时长C，路侧过街阶段绿灯时长g₁，安全岛过街阶段绿灯时长g₂，两个阶段绿灯相位差t^o即路侧绿灯比安全岛绿灯晚亮起t^o秒，即A方向路侧比B方向路侧绿灯晚t^o秒亮启；若只有一组信号灯控制则绿灯相位差为零；行人过街交通流参数信息包括：行人路侧和安全岛上行人自由流速度v_s，行人人行横道上自由流速度v_f，路侧和安全岛上行人排队拥挤密度ρ_j，行人由路侧和安全岛进入人行横道的平均最大流量q_d，人行横道、安全岛几何尺寸：L₁为行人过街穿过的第一个人行横道的长度，L₂为行人过街穿过的第二个人行横道的长度，L₀为安全岛的长度，w为人行横道宽度；

所述步骤5中t₁由公式t₁＝mod[(t_c1+t_c0-(C-t^o)),C]得到，t₂由公式t₂＝mod[(t_c1+t_c0+t_d1-(C-t^o)),C]得到，t₃由公式t₃＝mod[(t_c1+t_c0+g₁-(C-t^o)),C]得到,其中Δτ₁由公式Δτ₁＝mod[(t_c1-(C-t^o)),C]计算得到，Δτ₂由公式Δτ₂＝mod[(t_c1+t_d1-(C-t^o)),C]计算得到，Δτ₃由公式Δτ₃＝mod[(t_c1+g₁-(C-t^o)),C]计算得到，函数mod[x,y]为x除以y的余数，其中