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十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法與流程

文檔序號:11411838閱讀:1535來源:國知局
十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法與流程
本發(fā)明涉及一種城市道路信號交叉口人行橫道渠化方法,更確切地說,本發(fā)明涉及一種十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法。

背景技術(shù):
本發(fā)明所述的溢出現(xiàn)象是指行人綠燈期間行人在人行道外部行走過街的行為,該種違章行為在中國普遍存在,它導致行人占據(jù)機動車的行駛空間,增加行人與轉(zhuǎn)彎機動車的沖突,同時行人與機動車因爭奪優(yōu)先權(quán)導致信號交叉口運行秩序混亂。現(xiàn)有研究集中于守法過街行人特性研究,對違章行人過街行人的特性研究較少,更缺乏限制違章過街行人的優(yōu)化方法,而且大部分研究通過提出很多假設(shè)來簡化建模過程,從而難以真實反映行人過街行為。結(jié)合上述內(nèi)容,需要提出一種科學合理的溢出行人穿越位置概率分布的計算方法,并在此基礎(chǔ)上通過采用設(shè)置安全護欄限制行人的這種違法行為,以此減少行人違章行為發(fā)生,并保證行人過街安全,使信號交叉口有序和高效運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了目前存在行人綠燈期間行人在人行道外部行走過街的問題,提供了一種十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:所述的十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法的步驟如下:1)建立交叉口坐標系:以人行橫道遠端邊界線所在直線為x軸,以人行橫道左邊界線所在直線為y軸建立交叉口坐標系,O為坐標原點,從F指向A方向為X軸正方向,從F指向N方向為Y軸正方向;2)采集交叉口相關(guān)幾何參數(shù);3)建立溢出行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布方程式;4)確定人行橫道行人安全護欄設(shè)置位置和長度:護欄長度為L1=OE-W式中:L1為護欄長度,單位為米;OE為穿越概率變?yōu)?的位置E到坐標原點的距離,單位為米;W為人行道寬度,單位為米。技術(shù)方案中所述的采集交叉口相關(guān)幾何參數(shù)是指:1)采集行人穿越坐標將人行道劃分近端、中部位置和遠端三個穿越區(qū)域,并定義近端截面N、中部位置截面M、遠端截面F;采集溢出行人在三個截面穿越位置的近端截面橫坐標P1、中部位置截面橫坐標P2、遠端截面橫坐標P3;2)采集交叉口相關(guān)幾何參數(shù)需要采集的交叉口相關(guān)幾何參數(shù)包括:(1)人行道寬度W;(2)人行道長度L;3)確定目的地與人行橫道右邊界的距離D(1)為了得到目的地A與人行道邊緣距離D,需要先定義目的地,目的地是指在建立的坐標系中,位于x坐標軸正方向范圍內(nèi)的行人吸引點,當有多個吸引點時,選擇最近的吸引點作為目的地;(2)確定目的地以后,需要確定測距的起點,定義目的地距離人行橫道最近的入口作為測量起始點,從目的地最近入口到人行橫道右邊界的垂直距離即為D;以上參數(shù)都以“米”為計量單位;這些數(shù)據(jù)的采集需要施工人員在十字形交叉口現(xiàn)場利用皮尺進行測量。技術(shù)方案中所述的建立溢出行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布方程式的步驟如下:1)建立溢出過街行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布方程式韋布爾分布通過改變形狀參數(shù)α和比例參數(shù)β用來表達各種連續(xù)的隨機概率分布,當形狀參數(shù)α和比例參數(shù)β取不同的值時,韋布爾分布的函數(shù)圖形與十字型交叉口溢出行人在遠端的穿越位置概率分布曲線一致;因此,將溢出行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布方程的基本形式設(shè)為公式(1)式中:f:Weibull分布概率密度方程式;α:形狀參數(shù);β:比例參數(shù);2)計算穿越位置概率分布方程式中的兩個參數(shù):當形狀參數(shù)α和比例參數(shù)β確定以后,溢出行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布方程式就隨之確定;根據(jù)在7條幾何條件不同的人行橫道的溢出行人穿越位置數(shù)據(jù),擬合標定了方程式參數(shù),形狀參數(shù)α和比例參數(shù)β與上述人行道寬度W、人行道長度L和目的地與人行橫道右邊界的距離D相關(guān);根據(jù)多元回歸方法,將形狀參數(shù)α和比例參數(shù)β表示為人行橫道寬度W、人行橫道長度L和目的地與人行橫道右邊界的距離D的方程式,如公式(2)和公式(3)所示。α=0.1W+0.14L+0.0027D+1.894(2)β=0.82W+0.024L+0.0079D+10.55(3)式中:W為人行橫道寬度,單位為米;L為人行橫道長度,單位為米;D為目的地與人行橫道右邊界的距離,單位為米;3)繪制溢出行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布方程曲線:(1)人行道邊界由四條直線組成:(2)在同一坐標系中繪制行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布方程曲線,方程式如公式(5)所示;由于繪制時需要詳細的參數(shù),故先繪制出一般函數(shù)圖形,即首先繪制人行橫道,其次繪制溢出行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布方程曲線。技術(shù)方案中所述的確定人行橫道行人安全護欄設(shè)置位置和長度是指:1)確定行人溢出概率為0的位置隨著溢出行人在人行橫道遠端不同位置的穿越概率變化,在穿越概率變?yōu)?的位置E,即為行人安全護欄設(shè)置結(jié)束的位置;2)確定安全護欄的設(shè)置長度限制行人溢出過街的安全護欄的設(shè)置長度就是從人行橫道右邊界到溢出概率為0的位置E的距離,護欄長度如公式(6)所示;L1=OE-W(6)式中:L1為護欄長度,單位為米;OE為穿越概率變?yōu)?的位置E到坐標原點的距離,單位為米;W為人行道寬度,單位為米;安全護欄的設(shè)置從人行橫道右邊界BR開始,到穿越概率變?yōu)?的位置E結(jié)束。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:1.本發(fā)明所述的溢出行人穿越位置概率分布計算方法為安全護欄的位置和長度設(shè)置提供了充分的理論依據(jù),擴展了以往對守法行人過街特性的研究,基于信號交叉口幾何特性的溢出行人穿越位置概率分布計算方法有利于解決中國行人違章過街現(xiàn)象;2.本發(fā)明通過建立溢出行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布計算方法,進而確定行人溢出發(fā)生最頻繁的位置,基于穿越位置概率分布可以確定安全護欄的設(shè)計位置和長度;3.本發(fā)明所述的溢出行人穿越位置概率分布計算方法綜合考慮人行橫道長度、寬度、目的地距人行道的距離三個影響因素,在實際應用過程中,只需獲取信號交叉口各個相關(guān)參數(shù)的值,就可以計算得到溢出行人穿越位置概率分布規(guī)律,進而確定行人安全護欄的長度,方法簡便,實用性強。附圖說明下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:圖1為本發(fā)明所述的十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法的流程框圖;圖2-a為本發(fā)明所述的十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法的交叉口幾何參數(shù)示意圖;W為人行橫道寬度;L為人行橫道長度;N、M、F為定義的近端、中部和遠端三個穿越截面;A代表行人的目的地;BR為人行橫道右邊界;D為目的地入口距離人行橫道右邊界的垂直距離;圖2-b為本發(fā)明所述的十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法的溢出行人過街軌跡圖;P1、P2和P3為溢出行人在三個穿越截面上穿越位置的橫坐標;A代表行人的目的地;NP、MP和FP為行人在近端、中部和遠端的穿越位置;O為坐標原點,從F指向A方向為X軸正方向,從F指向N方向為Y軸正方向;圖3為本發(fā)明所述的十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法中溢出行人在人行橫道遠端的穿越位置概率分布示意圖;BR為人行橫道右邊界;O為坐標原點;從F指向A方向為X軸正方向;E代表行人溢出概率變?yōu)?的臨界點,即行人溢出的臨界點;圖4為本發(fā)明所述的十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法案例示意圖;1表示設(shè)置的安全護欄,L1表示安全護欄長度即E到BR的距離;圖5為本發(fā)明所述的十字形交叉口行人安全護欄的設(shè)置方法中幾何約束條件的示意圖;BR為人行橫道右邊界;O為坐標原點;從F指向A方向為X軸正方向;E代表行人溢出概率變?yōu)?的臨界點...
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