【技术实现步骤摘要】
考虑交叉口渠化及多因素修正的信号交叉口通行预测方法
[0001]本专利技术涉及交通信号控制
，具体涉及一种考虑交叉口渠化及多因素修正的信号交叉口通行预测方法。
技术介绍
[0002]通行能力指的是在一定的道路交通条件下，道路上某一路段或某交叉口的某一断面在单位时间内能够通过的最大车辆数。在其他条件不变的情况下，周期越长，路口或路段的通行能力越大。道路通行能力是工程施工设计、工程可行性研究、路网规划、施工后评估、交通组织、交通信号管理等工作的重要依据。道路通行能力影响因素众多,且各因素之间相互关联相互影响。传统计算通行能力的方法有冲突点法，停车线法；
[0003]传统的交叉口通行能力并未考虑到外围交叉口各进口道车道数量与汇入流量、交叉口几何特性、交通流相关系数折减等多因素的的综合影响，而且这些方法对目前我国城市道路中的进口道饱和流率分析和通行能力计算适用性较差，因此计算出来的交通量往往会和实际的交通量偏差较大。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种考虑交叉口渠化及多因素修正的信号交叉口通行预测方法，有效提高信号交叉口通行能力预测精度，可靠性高。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种考虑交叉口渠化及多因素修正的信号交叉口通行预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]步骤S1:计算外围交叉口各进口道车道数量与汇入流量；
[0008]步骤S2:基于外围交叉口各进口道车道数量与汇入流量，构建系...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种考虑交叉口渠化及多因素修正的信号交叉口通行预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1:计算外围交叉口各进口道车道数量与汇入流量；步骤S2:基于外围交叉口各进口道车道数量与汇入流量，构建系数修正模型；步骤S3:构建考虑道路几何条件的信号交叉口通行能力模型，基于系数修正模型修正，并基于修正后的信号交叉口通行能力模型实现对信号交叉口通行能力预测。2.根据权利要求1所述的考虑交叉口渠化及多因素修正的信号交叉口通行预测方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：计算外围交叉口各进口道车道数计算外围交叉口各进口道车道数计算外围交叉口各进口道车道数式中：n
widen(i,j)
为第i个交叉口第j个进口道拓宽段车道数；n
widen(i,j,k)
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向拓宽段车道数；n
sl
为直左车道数；n
sr
为直右车道数；n
slr
为直左右车道数；n
s+l
为直行+左转车道数和；n
s+r
为直行+右转车道数和；进口道车道数即为拓宽段的车道数，先累积该进口道各转向的车道数n
widen(i,j,k)
，再分别减去共有的车道数：累积直行和左转的车道数再减去直左共有车道数n
sl
，累积直行和右转的车道数然后再减去直右共有车道数n
sr
；2)计算外围各进口道汇入流量
①
东进口道汇入流量式中：Q
i,j
为第i个交叉口第j个进口道汇入流量，veh；为第i个交叉口第j个进口道第k个转向当前周期汇入流量，veh；Q
s+l
为直行和左转的总汇入流量，veh；Q
s+r
为直行和右转的总汇入流量，veh；
②
南、北进口道汇入流量
式中：为第i个交叉口第j个进口道第k个转向上一周期汇入流量，veh。3.根据权利要求1所述的考虑交叉口渠化及多因素修正的信号交叉口通行预测方法，其特征在于，所述系数修正模型包括车道数的修正模型和交通流折减系数的修正模型。4.根据权利要求3所述的考虑交叉口渠化及多因素修正的信号交叉口通行预测方法，其特征在于，所述车道数的修正模型，具体为：
①
正常段各转向的修正车道数如果进口道流量小于进口道每个周期排满车辆没有溢出时的最大交通量，那么正常段修正车道数等于正常段车道数；反之，正常段各转向修正车道数等于正常段车道数与各转向流量比的乘积，见下式：式中：n
′
normal(i,j,k)
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向经过修正后的正常段车道数；n
normal(i,j,k)
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向正常段车道数；Q
max(i,j)
为第i个交叉口第j个进口道每个周期排满车辆没有溢出时的最大交通量，veh；Veh
max
为进口道每个周期最大排队车辆数，veh；Co
max
为最大流量修正折减系数乘积；L
widen(i,j,k)
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向拓宽段长度，m；L
normol(i,j,k)
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向正常段长度，m；d
i,j,k
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向车辆停车间距，m；
②
拓宽段各转向的修正车道数A.当不存在直左、直右及直左右共用车道，此时各转向车道修正后的拓宽段车道数仍为初始的实际车道数量，即n
sl
、n
sr
、n
slr
满足：有：n
′
widen(i,j,k)
＝n
widen(i,j,k)
式中：n
′
widen(i,j,k)
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向经过修正后的拓宽段车道数；n
widen(i,j,k)
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向拓宽段车道数；
B.当存在直右与直右车道，此时左右转向修正车道数计算为转向流量所占进口道流量的比值对应的车道数临时变量，与最大车道数及最小车道数的比较得出，即n
sl
、n
sr
满足：先分别计算左转、右转流量占比所对应的拓宽段车道数：其中，对于东进口道：式中：n
′
i,j,1
为左转车道数临时变量；n
′
i,j,2
为右转车道数临时变量对于南、北进口道：再分别与各转向最小车道数、最大车道数对比，计算左右转向车道修正后的拓宽段车道数；直行车道数为总车道数扣除左转与右转车道数的值道数；直行车道数为总车道数扣除左转与右转车道数的值n
′
widen(i,j,0)
＝n
widen(i,j)
‑
n
′
widen(i,j,1)
‑
n
′
widen(i,j,2)
式中：n
′
widen(i,j,1)
为第i个交叉口第j个进口道左转经过修正后的拓宽段车道数；n
′
widen(i,j,2)
为第i个交叉口第j个进口道右转经过修正后的拓宽段车道数；n
′
widen(i,j,0)
为第i个交叉口第j个进口道直行经过修正后的拓宽段车道数；其中，最小车道数等于该转向的专用车道数，计算为该转向车道数减去共有车道数的值，最大车道数则为该转向的专用车道数与共有车道数的累计。当转向车道数临时变量小于该转向最小车道数时，修正后的拓宽段车道数等于最小车道数；当转向车道数临时变量介于最小车道数与最大车道数之间时，修正后的拓宽段车道数等于车道数临时变量对应的车道数；当转向车道数临时变量大于该转向最大车道数时，修正后的拓宽段车道数等于最大车道数。C.当存在直左车道时，只需对左转流量占比所对应的车道数与最大车道数、最小车道数进行比较计算，即n
sl
、n
sr
满足：
对于东进口道，左转流量占比所对应的拓宽段车道数：对于南、北进口道，左转流量占比所对应的拓宽段车道数：各转向车道修正后的拓宽段车道数分别为：D.当只存在直右车道时，只需将右转流量占比对应的车道数与最大车道数、最小车道数进行比较计算。即n
sl
、n
sr
满足：对于东进口道，右转流量占比所对应的拓宽段车道数：对于南、北进口道，右转流量占比所对应的拓宽段车道数：各转向车道修正后的拓宽段车道数分别为：5.根据权利要求4所述的考虑交叉口渠化及多因素修正的信号交叉口通行预测方法，其特征在于，所述交通流折减系数的修正模型，具体如下：
①
拓宽段车道数与下一交叉口正常段车道数的匹配系数
式中：为拓宽段车道数与下一交叉口正常车道数的匹配系数；c为过程参数；n
widen(i)
为第i个交叉口拓宽段车道数；n
normal(i+1)
为第i+1个交叉口正常段车道数；
②
转向流量与转向车道数匹配系数A.对于所有的外围汇入进口道，进口道汇入流量为各个转向汇入流量之和，转向流量比为该转向流量占进口道总流量的比值；a.计算各交叉口各进口道流量总和当进口道为东进口道即j＝0时，各交叉口各进口道流量总和为各交叉口各进口道各转向当前周期汇入流量之和；当进口道为即南j＝2、北进口道j＝3时，各交叉口各进口道流量总和为各交叉口各进口道各转向上一周期汇入流量之和。b.计算各交叉口各进口道各转向流量比式中：r
Q(i,j,k)
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向流量比；各交叉口各进口道各转向流量比为各交叉口各进口道各转向一个周期内汇入流量占各交叉口各进口道流量总和的比值；c.计算各交叉口各进口道拓宽段车道数总和n
widen(i,j)
＝∑n
widen(i,j,k)
d.计算各交叉口各进口道各转向车道数比式中：r
L(i,j,k)
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向车道数比；各交叉口各进口道各转向车道数比为各交叉口各进口道各转向拓宽段车道数占各交叉口各进口道拓宽段总车道数的比值；e.计算各转向流量与转向车道数比式中：r
i,j,k
为第i个交叉口第j个进口道第k个转向流量比与转向车道数比的比值；
当转向流量比值大于转向车道数比值时，两者比值为反之，当转向流量比值小于转向车道数比值时，两者比值为f.计算转向流量与转向车道数匹配系数式中：ε为转向流量与转向车道数匹配系数；各进口道包含直行、左转、右转3种转向，转向流量与转向车道数匹配系数取转向流量与转向车道数比值的三分之一；B.对于内部交叉口，各转向汇入流量为上一交叉口各转向汇入流量与转向比例的乘积，其中，各交叉口各转向汇入车流中直行与右转车流所占比值需要满足公式：f
s
+f
r
＜1式中：f
s
为汇入车流中直行流量所占的比例；f
r
为汇入车流中右转流量所占的比例；a.计算左转汇入车流，即上一交叉口的南进口道左转汇入量直左右各转向的流量：式中：Q
l
‑
...
【专利技术属性】
技术研发人员：连培昆，鲍日湧，张康宜，王超，曾琪婷，江政毅，郑似月，陈宁，丁敏烽，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：
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