一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法技术

本发明专利技术提供一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，属于城市道路交通控制技术领域。本发明专利技术首先基于驾驶员视认过程机理计算大型车遮挡的有效视读距离；然后结合交通量、交通组成、车辆速度、标志尺寸、视认距离，建立高速公路门架式交通标志大型车遮挡的VISSIM仿真模型；最后根据不同交通量及大型车比例场景进行仿真，输出遮挡时间、遮挡概率。本发明专利技术解决了现有技术对高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率计算不准确的问题。本发明专利技术可用于交通标志的设置。

A Method for Determining the Occlusion Probability of Large Vehicles with Portal Traffic Signs on Expressways

The invention provides a method for determining the occlusion probability of large vehicles with portal traffic signs of expressway, which belongs to the technical field of urban road traffic control. The invention first calculates the effective visual reading distance of large vehicle occlusion based on the mechanism of driver's visual recognition process, then establishes the VISSIM simulation model of large vehicle occlusion of portal traffic sign on Expressway combining traffic volume, traffic composition, vehicle speed, sign size and visual distance, and finally simulates the occlusion time and occlusion according to different traffic volume and proportion scene of large vehicle. Probability. The present invention solves the problem of inaccurate calculation of the occlusion probability of large vehicles with portal traffic signs on expressways by the prior technology. The invention can be used for setting traffic signs.

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法
本专利技术涉及一种门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，属于城市道路交通控制

技术介绍
对于未按车型划分车道功能的高速公路，当同一车道上小型车尾随前方大型车行驶时，小型车驾驶员读取门架式标志的视线就有可能被前方大型车遮挡，此时就产生了门架式标志大型车遮挡现象，甚至可能导致交通事故的发生。本专利技术中所指的大型车是指采用大型汽车号牌(黄底黑字黑框线)的总质量在4500KG(含)以上的货车或乘座人数(驾驶员除外)20人(含)以上和车身长度6米(含)以上的客车、半挂牵引车等。小型车指的是采用小型汽车号牌(蓝底白字白框线)的总质量在4500KG(不含)以下的货车和乘座人数(驾驶员除外)在20人(不含)以下和车身长度在6米(不含)以下的车。对国内外关于大型车遮挡标志的研究进行了总结和分析，发现目前国内外对于大型车遮挡标志的研究存在以下局限性：现阶段关于高速公路交通标志的研究，大多都致力于路侧标志的视认性、版面设计等方面，对于基于遮挡概率对标志的优化设计方面仍有欠缺；建立的遮挡模型为伪静态模型，与实际遮挡过程存在偏差，而遮挡概率的不准确，使根据遮挡概率得到的增设路侧式标志的距离和位置模型出现偏差，进而很可能导致交通安全事故的发生。如果能够找到更加合理的遮挡概率确定方法，并基于此提出中央分隔带上增设路侧式标志的距离和位置模型，能够提高标志视认性，提高行车的安全性。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术对高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率计算不准确的问题，提供了一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法。本专利技术所述一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，通过以下技术方案实现：A、基于驾驶员视认过程机理计算大型车遮挡的有效视读距离；B、结合交通量、交通组成、车辆速度、标志尺寸、视认距离，建立高速公路门架式交通标志大型车遮挡的VISSIM仿真模型；C、根据不同交通量及大型车比例场景进行仿真，输出遮挡时间、遮挡概率。作为对上述技术方案的进一步阐述：进一步的，步骤A中所述有效视读距离的计算为：LAD＝LAE-LDE其中，LAD为驾驶员的有效视读距离，LAE为视认距离，LDE为消失距离。进一步的，所述消失距离LDE的计算过程为：LDE＝H/tanα其中，驾驶员的有效视野角度α可由人体工程学得知，H表示门架式交通标志与驾驶员眼部之间的垂直高度。进一步的，步骤B具体包括以下步骤：B1、将高速公路双向车道的车辆交通量折合成标准车型小客车的年平均日交通量，则得到单车道每小时交通量，根据单车道每小时交通量设定大型车占有率；B2、根据大型车的高度、小型车的期望速度和大型车的期望速度，设定门架式交通标志的参数；B3、用临界跟车距离来判断同一条车道上跟车行驶时是否会发生门架式交通标志大型车遮挡；计算临界跟车距离LFI：其中，LAB表示小型车行驶过的距离；表示小型车中驾驶员眼睛距离路面的高度，表示大型车中驾驶员眼睛距离路面的高度；表示门架式交通标志面板下缘距路面的高度；表示门架式交通标志牌面板的高度；当小型车与大型车的跟车距离小于该临界跟车距离时，就会产生门架式标志大型车遮挡问题；B4、依据大型车占有率和交通量，统计出小型车驾驶员视线仿真时间内被遮挡的次数原理以及道路宽度、长度及类型、视认距离、交通量、交通标志、车辆速度建立VISSIM仿真模型，进行仿真运行输出时间段T内的遮挡次数。进一步的，步骤C具体包括以下步骤：C1、依据VISSIM仿真路网模型进行仿真运行，得到一个小时小型车驾驶员视线的遮挡次数。C2、依据仿真时间、时间帧数，得到一个小时内的遮挡概率。进一步的，步骤B4中所述时间段T为360s。本专利技术最为突出的特点和显著的有益效果是：本专利技术所涉及的一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，针对高速公路大型车遮挡问题，通过计算大型车遮挡的有效视读距离，建立高速公路门架式标志大型车遮挡的VISSIM仿真模型进行仿真，输出遮挡时间、遮挡概率等目标数据。本专利技术充分考虑人、车、路等因素的影响，建立的遮挡模型为动态模型，可以更加准确的描述大车遮挡问题，相比现有方法获得的遮挡概率准确率提高约40％；并且本专利技术方法通过仿真结果分析了交通量和大型车比例对遮挡概率影响，基于此可以提出中央分隔带上增设路侧式标志的距离和位置模型，提高了标志视认性，进而能够提高的行车安全性。附图说明图1为驾驶员交通标志视认过程示意图；图2为门架式交通标志遮挡示意图；图3为本专利技术中VISSIM仿真流程图。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式给出的一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，具体包括以下步骤：A、基于驾驶员视认过程机理计算大型车遮挡的有效视读距离；B、结合交通量、交通组成、车辆速度、标志尺寸、视认距离等参数，建立高速公路门架式交通标志大型车遮挡的VISSIM(VISSIM是一种微观的、基于时间间隔和驾驶行为的仿真建模工具，用以城市交通和公共交通运行的交通建模)仿真模型；C、根据不同交通量及大型车比例场景进行仿真，输出遮挡时间、遮挡概率等目标数据。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是，步骤A中所述有效视读距离的计算为：驾驶员交通标志视认过程见图1。其中，驾驶员视觉特性主要包括小型车驾驶员的视线高度和有效的视认距离。LAD＝LAE-LDE其中，A、D两点之间的距离LAD为驾驶员的有效视读距离，A、E两点之间的距离LAE为视认距离，D、E两点之间的距离LDE为消失距离。其他步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式二不同的是，所述消失距离LDE的的计算过程为：LDE＝H/tanα其中，驾驶员的有效视野角度α可由人体工程学得知，H表示门架式交通标志与驾驶员眼部之间的垂直高度。其他步骤及参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是，步骤B具体包括以下步骤：B1、将高速公路双向车道的车辆交通量折合成标准车型小客车的年平均日交通量，则可得到单车道每小时交通量，根据单车道每小时交通量设定大型车占有率；这里的交通组成只考虑大型车占有率和小型车占有率；大型车占有率+小型车占有率＝1。B2、根据大型车的高度、小型车的期望速度和大型车的期望速度，设定门架式交通标志的参数，包括门架式交通标志面板下缘距路面的高度、门架式交通标志面板的高度、门架式交通标志上字体的高度等；B3、用临界跟车距离来判断同一条车道上大小型车跟车行驶时是否会发生门架式交通标志大型车遮挡；根据图2，门架式交通标志遮挡示意图可知，存在如下几何关系：由于小型车与门架式交通标志之间的距离LFK＝LAE-LAB；点I与点G之间的距离点K与点H之间的距离则有：其中，LAB表示小型车行驶过的距离；表示小型车中驾驶员眼睛距离路面的高度，表示大型车中驾驶员眼睛距离路面的高度；表示门架式交通标志面板下缘距路面的高度；表示门架式交通标志面板的高度；LFI为临界跟车距离；则有：当小型车与大型车的跟车距离小于该临界跟车距离时，就会产生门架式标志大型车遮挡问题；B4、依据大型车占有率和交通量，统计出小型车驾驶员视线仿真时间内被遮挡的次数原理以及道路宽度、长度及类型、视认距离、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：A、基于驾驶员视认过程机理计算大型车遮挡的有效视读距离；B、结合交通量、交通组成、车辆速度、标志尺寸、视认距离，建立高速公路门架式交通标志大型车遮挡的VISSIM仿真模型；C、根据不同交通量及大型车比例场景进行仿真，输出遮挡时间、遮挡概率。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：A、基于驾驶员视认过程机理计算大型车遮挡的有效视读距离；B、结合交通量、交通组成、车辆速度、标志尺寸、视认距离，建立高速公路门架式交通标志大型车遮挡的VISSIM仿真模型；C、根据不同交通量及大型车比例场景进行仿真，输出遮挡时间、遮挡概率。2.根据权利要求1所述一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，其特征在于，步骤A中所述有效视读距离的计算为：LAD＝LAE-LDE其中，LAD为驾驶员的有效视读距离，LAE为视认距离，LDE为消失距离。3.根据权利要求2所述一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，其特征在于，所述消失距离LDE的计算过程为：LDE＝H/tanα其中，驾驶员的有效视野角度α可由人体工程学得知，H表示门架式交通标志与驾驶员眼部之间的垂直高度。4.根据权利要求1或2所述一种高速公路门架式交通标志大型车遮挡概率确定方法，其特征在于，步骤B具体包括以下步骤：B1、将高速公路双向车道的车辆交通量折合成标准车型小客车的年平均日交通量，则得到单车道每小时交通量，根据单车道每小时交通量设定大型车占有率；B2、根据大...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙祥龙，董君曼，齐鸣越，陈同，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23