本發明專利技術公開了一種確定交叉口公交專用變道形式的方法，屬于交通設施設計領域，包括數據收集，計算不同交叉口進口道車輛的最大排隊長度、換道后公交車與其后方相鄰車輛之間的間隙；確定公交車在交叉口前需要進行的最小換道次數，計算出車輛換道所需的總距離；構建利用均值和方差異質性的隨機參數logit公交車變道風險模型，并確定現有交叉口公交變道風險等級概率，并以風險等級概率為依據，確定交叉口公交車道的形式；構建利用均值和方差異質性的隨機參數logit公交車變道風險模型為交叉口公交專用變道形式的優化提供科學依據，確保公交專用交通設施決策的準確性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及交通設施設計領域，具體是一種確定交叉口公交專用變道形式的方法。
技術介紹
1、公交車在城市交叉口變道多為強制變道，即公交車由于需要進入預定進口道而必須進行的變道換道的行為。目前交叉口公交專用變道設置方法主要有無特殊設計、右側公交專用道、交叉口公交專用進口道。
2、隨著城市交通的日益擁擠和公共交通系統的快速發展，公共交通，尤其是公交車作為城市交通的骨干力量，在緩解城市交通壓力、減少環境污染等方面起著至關重要的作用。然而，城市道路環境復雜多變，特別是在高峰時段，公交車在變道時面臨許多潛在的安全風險。公交車通常在固定路線行駛，由于體積大、路邊停靠次數較多，車輛變道難度大且頻繁，制動距離長，尤其是公交車在交叉口附近短時間內的多次強制變道，一旦發生緊急情況，其避險能力遠不如小型車輛靈活，這進一步加大了公交車變道的風險。
3、因此，在交通壓力大的交叉口需要對公交車道進行特殊設置，如設立右側公交專用道、交叉口公交專用進口道，本專利技術旨在提供一種確定交叉口公交專用變道形式的方法，用于提高公交車交叉口前變道的安全性和效率，保障乘客和行人的安全。
技術實現思路
1、為了提高公交車交叉口前變道的安全性和效率，本專利技術提供了一種確定交叉口公交專用變道形式的方法，其構建利用均值和方差異質性的隨機參數logit公交車變道風險模型為交叉口公交專用變道形式的優化提供科學依據，確保公交專用交通設施決策的準確性。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：</p>3、一種確定交叉口公交專用變道形式的方法，包括以下步驟：
4、(1)利用交叉口交通攝像監控搜集不同類型交叉口公交車變道數據，包括車輛信息、交通環境和交通行為，計算不同交叉口進口道車輛的最大排隊長度；
5、(2)獲取公交車及其后方車輛的運動信息，計算出換道后公交車與其后方相鄰車輛之間的間隙；
6、(3)根據交叉口上游公交站點位置信息、前方車站位置和車站類型，結合公交車換道模型確定公交車通過交叉口的轉向方式，進而確定公交車在交叉口前需要進行的最小換道次數，計算出車輛換道所需的總距離；
7、(4)根據公交車換道間隙進行變道風險等級劃分，構建以變道風險等級概率為因變量，以道路寬度、公交站形式、在交叉口前需要進行的最小換道次數、車輛換道所需的總距離、交叉口排隊長度、公交車輛長度為自變量的利用均值和方差異質性的隨機參數logit公交車變道風險模型；
8、(5)使用步驟(4)中的均值和方差異質性隨機參數logi公交車變道風險模型確定現有交叉口公交變道風險等級概率，并以風險等級概率為依據，確定交叉口公交車道的形式。
9、本專利技術中車輛信息包括輛長度；
10、交通環境包括車道數、公交站形式、車輛平均到達率、交通流量、道路限速以及信號燈相位數據；
11、交通行為包括車輛所在位置、車速、加速度以及變道行為。
12、本專利技術中交叉口進口道車輛的最大排隊長度計算如下：
13、
14、式中，tv——進口道相鄰排隊車輛的啟動時間差；
15、q——信號交叉口某個信號相位一個進口流向的車輛平均到達率；
16、q——單位小時路段本向機動車交通流量；
17、r——信號交叉口該相位的有效紅燈時長；
18、ε1——誤差項。
19、本專利技術中，步驟(2)中公交車單次強制換道所需的公交車換道間隙的計算方法如下：
20、
21、式中，tc為公交車換道的初始時刻；t為公交車公交車換道結束時刻；sx(0)為tc時刻公交車m與其后方相鄰車輛m的初始間距；am(t)為公交車m加速度；af(t)為f車的加速度；vf(0)為tc時刻f車的速度；vm(0)為tc時刻公交車m的速度。
22、本專利技術中，步驟(3)中車輛換道所需的總距離為：
23、
24、其中，ki——公交車的換道次數(i＝1，2，3···)；
25、nj——公交車站的類型(j＝0為直線式公交車站，j＝1為港灣式公交車站)。
26、本專利技術中，均值和方差異質性的隨機參數logit公交車變道風險模型為：
27、
28、式中，pn(m)——第n次公交車變道造成風險m的概率；
29、βmn為變道事件待估參數矩陣；為密度函數；為概率密度函數的參數向量；
30、βmn＝βm+θmnzmn+σmn?exp(wmnwmn)vmn?(5)
31、式中，βm為所有變道事件的平均參數估計矩陣；
32、zmn為影響公交車變道事件風險等級m的均值異質性矩陣；
33、θmn為可估計參數的對應矩陣；
34、wmn為影響公交車變道事件風險等級m的方差異質性矩陣；
35、σmn為可估計參數的對應矩陣；
36、vmn為一個均值為0，標準差為1的隨機矩陣。
37、本專利技術中，根據公交車換道間隙進行變道風險等級劃分具體如下：
38、當sx(t)∈(5,+∞)時，風險等級為一級；
39、當sx(t)∈(3.5,5]時，風險等級為二級；
40、當sx(t)∈(2.5,3.5]時，風險等級為三級；
41、當sx(t)∈(1,2]時，風險等級為四級；
42、當sx(t)∈(0,1]時，風險等級為五級。
43、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
44、(1)本專利技術通過計算公交車換道間隙，并根據公交車換道間隙進行變道風險等級劃分，構建以變道風險等級概率為因變量的隨機參數logit公交車變道風險模型，利用模型客觀地獲得風險數據，據此能夠有交叉口公交專用變道形式進行，提高公交車交叉口前變道的安全性和效率。
45、(2)本專利技術結合歷史交通監控數據，探索以變道風險等級概率為因變量，以道路寬度、公交站形式、在交叉口前需要進行的最小換道次數、車輛換道所需的總距離、交叉口排隊長度、公交車輛長度為自變量的關系，構建利用均值和方差異質性的隨機參數logit公交車變道風險模型為交叉口公交專用變道形式的優化提供科學依據，確保公交專用交通設施決策的準確性。
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【技術保護點】
1.一種確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述城市確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，車輛信息包括輛長度；
3.根據權利要求1所述城市確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，交叉口進口道車輛的最大排隊長度計算如下：
4.根據權利要求1所述城市確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，步驟(2)中公交車單次強制換道所需的公交車換道間隙的計算方法如下：
5.根據權利要求1所述城市確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，步驟(3)中車輛換道所需的總距離為：
6.根據權利要求1所述城市確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，均值和方差異質性的隨機參數logit公交車變道風險模型為：
7.根據權利要求1所述城市確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，根據公交車換道間隙進行變道風險等級劃分具體如下：
【技術特征摘要】
1.一種確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述城市確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，車輛信息包括輛長度；
3.根據權利要求1所述城市確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，交叉口進口道車輛的最大排隊長度計算如下：
4.根據權利要求1所述城市確定交叉口公交專用變道形式的方法，其特征在于，步驟(2)中公交車單次強制換道所需的公交...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳永康，馮忠祥，盧曉珊，朱殿臣，黃志鵬，
申請(專利權)人：合肥工業大學，
類型：發明
國別省市：
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