[发明专利]一种信号交叉口直左冲突及其影响分析方法

摘要

本发明公开了一种信号交叉口直左冲突及其影响分析方法，获取布设于信号交叉口进口道的智能卡口检测数据，以卡口设备车辆抓拍断面为过车检测断面，根据左转车道以及对向直行车道的过车检测数据，生成左转车道以及对向直行车道在检测断面的过车信号图；生成直行车道过车间隔离散序列，根据幅值特性分析直行车辆的通行特性，同时结合左转与直行的过车信号图对直左相位信号放行阶段左转抢行进行判别；对直左冲突影响严重程度进行评价。该方法通过识别左转方向车辆的抢行行为，进而分析左转抢行对对向直行车辆的通行效率的影响，对交叉口的车辆通行秩序以及通行效率进行评估。

主权项

1.一种信号交叉口直左冲突及其影响的分析方法，其特征在于：包括顺序执行的以下步骤：S1、获取布设于信号交叉口进口道的智能卡口检测数据，所述的信号交叉口存在左转车道，但信号配时方案中无左转专用相位；从智能卡口检测数据中筛选直左相位内发生车辆通行的车道对应的过车检测数据，包括车道编号、过车时刻、车牌号码；S2、以卡口设备车辆抓拍断面为检测断面，根据左转车道以及对向直行车道的过车检测数据，生成左转车道以及对向直行车道在检测断面的过车信号图，具体为：S21、根据步骤S1获取的过车检测数据，在时间维度的信号图中分别绘制左转车道以及直行车道分别在检测断面的过车离散时间信号Sl(t)、Ss(t)，即若时刻ti存在过车记录，则在时间维度的信号图中的对应时刻定义S(ti)＝1；S22、根据信号交叉口的信号配时方案，从S_l(t)、S_s(t)中将分析为周期C_i的过车离散时间信号进行截取，其中i为分析的周期序号，生成左转车道的截取结果和直行车道的截取结果其中u(t)为单位阶跃序列，即a、b分别为周期C_i的起止时刻；S3、将步骤S2生成的检测断面的过车信号图进行转换，生成直行车道过车间隔离散序列，根据直行车道过车间隔离散序列的幅值特性分析直行车辆的通行特性，同时结合左转与直行的过车信号图对直左相位信号放行阶段出现左转抢行行为进行判别，具体为：S31、根据左转车道、直行车道在检测断面的过车离散时间信号的脉冲信号分布情况以及信号交叉口的信号配时方案，按照如下方法对直左相位的放行阶段进行判断和截取：将左转车道、直行车道在检测断面的过车离散时间信号在时间维度上的过车信号叠合在同一时间序列中，根据车辆通行特性将左转与直行脉冲集中在同一时间区间内的时段判断为直左相位的放行阶段，其中将该区间内最早出现过车脉冲的时刻作为左直相位的放行起始时刻根据直左阶段的配时时长以及时间序列行的脉冲分布，确定直左相位结束时刻进一步地，将左转车道、直行车道在检测断面的过车离散时间信号在该时间区间的信号进行截取：S32、将进行变换，将其从时间维度的过车信号转换为车辆通过检测断面的时间间隔，即计算检测断面的车头时距，对于第k辆车的车头时距h_k＝t_k+1‑t_k；进而生成直行车道在检测断面的以n为自变量的过车间隔离散序列定义即过车间隔离散序列的信号幅值为对应车辆的车头时距；S33、分析直行车道在检测断面的过车间隔离散序列信号幅值特性，进而按照如下标准推演直行车辆通过检测断面的运行特性：若信号呈现的幅值特性为：n≤x幅值呈递减趋势，n＞x幅值趋于稳定，即在该车道从第x辆车开始保持饱和车头间距，则判断直行车辆畅行；若存在不少于1个信号脉冲幅值与前后信号脉冲相比出现显著增大的情况，即脉冲幅值变化率大于阈值H，阈值H取0.85，则判断直行车辆受到干扰；S34、若步骤S33中判断车辆受到干扰，则进行步骤S35，否则，转向步骤S37；S35、对直行车道在检测断面的过车间隔离散序列中出现脉冲幅值显著增加的信号进行标记，生成直行车道行驶受阻车辆集合X：{x₁,…,x_p,…,x_i}，其中集合元素x_p使得幅值与前后脉冲幅值相比显著增大；根据与的映射关系，将集合X内元素对应的时间维度坐标进行标记T_s：其中m为集合X的元素数量；S36、根据交叉口直行与对向左转的冲突点位置以及冲突点距离相应的直行与左转车道检测断面的距离设置左转检验时长I_l，检测在时间区间内是否存在信号脉冲，即检测是否存在使得若存在，则判断时刻发生的直行车辆行驶受阻是由对向的左转抢行造成的；S37、结束周期Ci的分析，i＝i+1，转向步骤S2，对下一周期的直左相位的车辆通行情况进行分析；S4、设置交叉口安全等级评价标准，根据步骤S3对各周期内直左相位中发生的左转抢行行为的判断结果，从发生直左冲突的周期比例、直左冲突平均数、直左冲突引发的直行延误对直左冲突影响严重程度进行评价。