山地城市信号交叉口延误计算方法技术

本发明专利技术公开了一种山地城市信号交叉口延误计算方法，包括以下步骤：S1确定山地城市信号交叉口进口道平均纵坡坡度；S2确定山地城市信号交叉口进口道饱和流量；S3确定山地城市信号交叉口进口道停车线附近车辆平均行驶速度；S4确定山地城市信号交叉口进口道停车线车辆到达率；S5利用山地城市信号交叉口进口道饱和流量和车辆到达率，计算山地城市信号交叉口的车辆周期平均延误。与现有计算方法相比，本方法在山地城市适用性强、计算精度高，能够用于评价信号控制交叉口服务水平和优化信号配时方案。本发明专利技术弥补了传统的延误计算方法中不把进口道坡度的影响考虑在内的缺陷，具有贴近实际、可靠性高等优点，特别适用于新建交叉口的信号配时方案设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于交通信号控制领域，具体涉及一种山地城市信号交叉口周期延误的获取方法。
技术介绍
山地城市地形复杂多变，道路多依托地形修建，导致山地城市道路中存在大量平曲线以及频繁的上下坡。甚至在某些交叉口处，由于地形限制，不同进口道之间纵坡值差距较大，各自的交通运行状况自然有较大差距。而交叉口作为城市道路交通的瓶颈，其交通运行状况直接影响着交通出行的质量。延误作为评价信号控制交叉口服务水平和优化信号配时方案的重要参数，对交通设计和交通评价都有重要影响。所谓延误，是指车辆在信号控制交叉口上受阻、行驶时间损失的指标，它直接反映了机动车出行者穿越交叉口的时间损失。然而延误同时也是一个难以得到的参数。通常的延误获取方法主要分为两类：现场观测方法和理论模型计算方法。现场观测方法能比较精确的获得交叉口停车延误值，但具有样本量低、成本高、劳动强度大、后期数据处理工作量大等缺陷，不能实时地、全时段地获得交叉口延误值，因此不能用于信号配时的实时优化。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种山地城市信号交叉口延误计算方法。本专利技术的目的是通过这样的技术方案实现的，一种山地城市信号交叉口延误计算方法，包括以下步骤：S1确定山地城市信号交叉口进口道平均纵坡坡度；S2确定山地城市信号交叉口进口道饱和流量；S3确定山地城市信号交叉口进口道停车线附近车辆平均行驶速度；S4确定山地城市信号交叉口进口道停车线车辆到达率；S5利用山地城市信号交叉口进口道饱和流量和车辆到达率，计算山地城市信号交叉口的车辆周期平均延误。进一步，所述山地城市信号交叉口包括已建交叉口和新建交叉口。进一步，所述已建交叉口的进口道饱和流量通过实地测量饱和车头时距获得。根据权利要求3所述的山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：所述新建交叉口的进口道饱和流量获得方法以：计算不同坡度下的饱和流量，得到山地城市中进口道饱和流量与道路坡度的计算关系。进一步，所述已建交叉口进口道停车线附近车辆平均行驶速度通过实地测量车辆速度数据计算。进一步，所述新建交叉口进口道停车线附近车辆平均行驶速度通过以下方法获取：确定车辆速度与道路坡度的关系函数，通过交叉口所在路段坡度上下游路段车辆速度计算平均行驶速度。进一步，所述车辆到达率通过以下方法获取：计算零坡度路段某断面的车辆到达率λ0，车辆行驶至交叉口进口道停车线附近时，根据车辆速度随道路坡度的变化关系，得到平均纵坡坡度为i的进口道停车线附近的车辆到达率的计算方法为λi＝[f(V0,i)/V0]*λ0。进一步，利用山地城市信号交叉口进口道饱和流量和车辆到达率，计算山地城市信号交叉口的车辆周期平均延误，包括：基于Webster公式的延误计算方法式中：C为信号周期时长，单位为s；λi为车辆到达率，单位为辆/s；xi为饱和度；u为绿信比，等于g/C，其中g为有效绿灯时长，单位为s；yi为流量比，等于λi/Si，其中Si为饱和流量，单位为辆/s。进一步，利用山地城市信号交叉口进口道饱和流量和车辆到达率，计算山地城市信号交叉口的车辆周期平均延误，包括：基于HCM2010公式的延误计算方法 d ‾ = C ( 1 - u ) 2 2 [ 1 - min ( 1 , x i ) u ] P F + 900 T [ ( x i - 1 ) + ( x i - 1 ) 2 + 8 kIx i c T ] + 1800 Q b ( 1 - u i * ) t c T ; ]]>其中： P F = ( 1 - P ) f P A 1 - u ]]>P＝rpu式中：PF为车辆到达类型对应的取值；rp、fPA为车辆到达类型的修正系数；u为绿信比，等于g/C，其中g为有效绿灯时长，单位为s； t = 0 , Q b = 0 min { T , 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1确定山地城市信号交叉口进口道平均纵坡坡度；S2确定山地城市信号交叉口进口道饱和流量；S3确定山地城市信号交叉口进口道停车线附近车辆平均行驶速度；S4确定山地城市信号交叉口进口道停车线车辆到达率；S5利用山地城市信号交叉口进口道饱和流量和车辆到达率，计算山地城市信号交叉口的车辆周期平均延误。

【技术特征摘要】
1.一种山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1确定山地城市信号交叉口进口道平均纵坡坡度；S2确定山地城市信号交叉口进口道饱和流量；S3确定山地城市信号交叉口进口道停车线附近车辆平均行驶速度；S4确定山地城市信号交叉口进口道停车线车辆到达率；S5利用山地城市信号交叉口进口道饱和流量和车辆到达率，计算山地城市信号交叉口的车辆周期平均延误。2.根据权利要求1所述的山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：所述山地城市信号交叉口包括已建交叉口和新建交叉口。3.根据权利要求2所述的山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：所述已建交叉口的进口道饱和流量通过实地测量饱和车头时距获得。4.根据权利要求3所述的山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：所述新建交叉口的进口道饱和流量获得方法以：计算不同坡度下的饱和流量，得到山地城市中进口道饱和流量与道路坡度的计算关系。5.根据权利要求2所述的山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：所述已建交叉口进口道停车线附近车辆平均行驶速度通过实地测量车辆速度数据计算。6.根据权利要求3所述的山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：所述新建交叉口进口道停车线附近车辆平均行驶速度通过以下方法获取：确定车辆速度与道路坡度的关系函数，通过交叉口所在路段坡度上下游路段车辆速度计算平均行驶速度。7.根据权利要求1所述的山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：所述车辆到达率通过以下方法获取：计算零坡度路段某断面的车辆到达率λ0，车辆行驶至交叉口进口道停车线附近时，根据车辆速度随道路坡度的变化关系，得到平均纵坡坡度为i的进口道停车线附近的车辆到达率的计算方法为λi＝[f(V0,i)/V0]*λ0。8.根据权利要求7所述的山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：利用山地城市信号交叉口进口道饱和流量和车辆到达率，计算山地城市信号交叉口的车辆周期平均延误，包括：基于Webster公式的延误计算方法 d ‾ = C ( 1 - u ) 2 2 ( 1 - y i ) + x i 2 2 λ i ( 1 - x i ) - 0.65 ( C λ i 2 ) 1 3 * x i ( 2 + 5 u ) ]]>式中：C为信号周期时长，单位为s；λi为车辆到达率，单位为辆/s；xi为饱和度；u为绿信比，等于g/C，其中g为有效绿灯时长，单位为s；yi为流量比，等于λi/Si，其中Si为饱和流量，单位为辆/s。9.根据权利要求7所述的山地城市信号交叉口延误计算方法，其特征在于：利用山地城市信号交叉口进口道饱和流量和车辆到达率，计算山地城市信号交叉口的车辆周期平均延误，包括：基于HCM2010公式的延误计算方法 d ‾ = C ( 1 - u ) 2 2 [ 1 - min ( 1 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惠玲，敖谷昌，尹宝计，杨林玉，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50