一種公交站上游的禁止變更車道線長度的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于交通工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種公交站上游的禁止變更車道線長度 的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 公交車輛在進(jìn)站口上游的換道行為其主要目的是為了進(jìn)站做準(zhǔn)備，因此是一種 "強(qiáng)制性換道"行為，通常強(qiáng)制性換道會阻礙交通流和降低道路通行能力。在公交站周圍公 交車和社會車輛混行，公交車進(jìn)出站的換道行為對路段交通流的正常運(yùn)行會產(chǎn)生干擾，造 成交通擁堵，延誤增加，通行能力降低，嚴(yán)重時造成交通擁堵甚至造成交通事故，影響道路 通行安全，降低公共交通的服務(wù)質(zhì)量、乘客滿意度，也不利于環(huán)境保護(hù)。本發(fā)明提出一種基 于駕駛員反應(yīng)能力的公交車車輛換道模型，分析公交駕駛員反應(yīng)能力對公交車輛換道的影 響，與此同時運(yùn)用交通流特性，研究公交換道距離和換道穿越車道數(shù)兩個影響因子與路段 交通流速度之間的關(guān)系。
[0003] 從現(xiàn)有相關(guān)研究文獻(xiàn)閱讀分析可知，針對公交強(qiáng)制性換道行為對交通的影響研究 的已有技術(shù)有以下特點(diǎn)：
[0004] (1)現(xiàn)有成果大多數(shù)為針對普通小汽車的換道行為，已有研究中針對車輛換道對 交通流的影響研究主要包括:換道對交通量、車速、密度的影響，以及換道造成的通行能力 降低和交通延誤計算；
[0005] (2)大多數(shù)技術(shù)中認(rèn)為駕駛員的行為是靜態(tài)已知的。部分文獻(xiàn)對換道概率對交通 流的影響進(jìn)行了研究，但是沒有對確定換道決策的駕駛員進(jìn)行討論。
[0006] (3)對于公交車強(qiáng)制性換道行為的研究比較少，研究其換道特征時，沒有與公交站 運(yùn)營特征有較強(qiáng)聯(lián)系。與此同時，公交進(jìn)站換道行為的具體模式也未進(jìn)行界定，公交車進(jìn)站 換道特性缺乏定性和定量的分析，目前大多數(shù)模型與車輛換道模型的融合度不高，未靈活 地把現(xiàn)有車輛換道模型結(jié)合公交換道特性運(yùn)用到公交進(jìn)進(jìn)站換道行為的研究中去。
[0007] 根據(jù)上述對現(xiàn)有研究技術(shù)分析可知，針對公交車強(qiáng)制性換道行為對交通的影響研 究存在三方面不足：
[0008] -是大多數(shù)換道研究集中于小汽車，對公交車進(jìn)站范圍內(nèi)的的強(qiáng)制性換道研究相 對缺乏;二是簡單處理駕駛員行為，公交站進(jìn)站口上游交通環(huán)境十分復(fù)雜，駕駛員的交通行 為是動態(tài)復(fù)雜的，駕駛員作為交通主體，其行為研究是公交車強(qiáng)制性換道的基礎(chǔ);三是缺乏 對公交車進(jìn)站特性的研究，對其不同換道次數(shù)和換道過程的換道模式?jīng)]有進(jìn)行明確的界 定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種公交站上游的禁止變更車道線長度的確定方法，旨在 減少公交車在進(jìn)站范圍內(nèi)的強(qiáng)制性換道行為的影響。
[0010] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種公交站上游的禁止變更車道線長度的確定方法，通過 確定進(jìn)站口上游不同模式下的公交車換道過程和換道次數(shù)，考慮換道點(diǎn)距離、換道模式、交 通量、公交比、飽和度，計算路段換道強(qiáng)度和駕駛員換道緊迫度，運(yùn)用速度阻抗原理，建立公 交車換道影響下的綜合車速折減模型，建立優(yōu)化模型，以最低期望速度作為約束條件，得出 最小禁止變更車道線長度。
[0011] 進(jìn)一步，進(jìn)站口上游公交車強(qiáng)制性換道模式分別為：
[0012] 模式一:行駛于內(nèi)側(cè)車道的公交車的進(jìn)站行駛軌跡為：內(nèi)側(cè)車道-中間車道-外側(cè) 車道-進(jìn)站；
[0013] 模式二:行駛于中間車道的公交車的進(jìn)站行駛軌跡為：中間車道-外側(cè)車道-進(jìn)站；
[0014] 模式三:行駛于外側(cè)車道的公交車行駛路徑為:外側(cè)車道-進(jìn)站。
[0015] 進(jìn)一步，路段換道強(qiáng)度表達(dá)式為：
[0016]
，（/ = 1.2..... Λ').其中，N表不一座公交站運(yùn)營N條公交 線路，Μ表示第i條線路的公交發(fā)車頻率;為模型參數(shù)；
[0017]
其中，Q表示路段的實(shí)際交通量；飽和度
〇
[0018] 進(jìn)一步，駕駛員緊迫度的表達(dá)式為：
[0019]其中，i輛公交車的換道點(diǎn)距離6 = Χ?-Χ()，Χ()表示公交車站所在位置，Xi表示第i輛 公交車的換道點(diǎn)位置；
[0021 ]駕駛員冒進(jìn)程度& = 0\0.01，0表示駕駛員類型，數(shù)值范圍為0~99,0~叫50,〇2)。
[0022] 進(jìn)一步，綜合車速折減模型的表達(dá)式為：
[0023] 其中，Vlc為考慮換道影響后的路段車速，^為路段上車流無公交強(qiáng)制性換道時的 正常速度;C為道路設(shè)計通行能力;α、β為速度阻滯系數(shù);hi，h 2為模型參數(shù)。
[0024] 進(jìn)一步，最低期望速度為Ve = Vf · (1-Θ)，其中，Θ表示正常車速的折減系數(shù)。
[0025] 進(jìn)一步，優(yōu)化模型,S. t.Ve < Vic；
[0026] S為禁止變更車道線的長度，％為最低期望速度。
[0027] 本發(fā)明通過考慮公交車在進(jìn)站范圍內(nèi)的換道點(diǎn)位置、換道模式、交通量、公交比、 駕駛員等因素，計算了路段換道強(qiáng)度和駕駛員緊迫度，建立了綜合車速折減模型，從而確定 了公交站上游的公交車禁止換道長度，有利于減少公交車在進(jìn)站范圍內(nèi)的強(qiáng)制性換道行為 的影響，完善道路標(biāo)志標(biāo)線的設(shè)計，規(guī)范公交車運(yùn)行，提高道路通行能力和安全。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的進(jìn)站口上游公交車換道示意圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的禁止變更車道線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖 詳細(xì)說明如下。
[0031 ] 請參閱圖1、圖2:
[0032] -種公交站上游的禁止變更車道線長度的確定方法，通過確定進(jìn)站口上游不同模 式下的公交車換道過程和換道次數(shù)，考慮換道點(diǎn)距離、換道模式、交通量、公交比、飽和度， 計算路段換道強(qiáng)度和駕駛員換道緊迫度，運(yùn)用速度阻抗原理，建立公交車換道影響下的綜 合車速折減模型，建立優(yōu)化模型，以最低期望速度作為約束條件，得出最小禁止變更車道線 長度。
[0033] 進(jìn)一步，進(jìn)站口上游公交車強(qiáng)制性換道模式確定，以港灣式公交站單向三車道為 例，三種模式分別為：
[0034] 模式一:行駛于內(nèi)側(cè)車道的公交車的進(jìn)站行駛軌跡為：內(nèi)側(cè)車道-中間車道-外側(cè) 車道-進(jìn)站，該模式至少需要換道3次才能進(jìn)入?？空?；
[0035]模式二:行駛于中間車道的公交車的進(jìn)站行駛軌跡為：中間車道-外側(cè)車道-進(jìn)站， 該模式至少需要換道2次才能進(jìn)入?？空荆?br>[0036] 模式三:行駛于外側(cè)車道的公交車行駛路徑為:外側(cè)車道-進(jìn)站，該模式至少換道1 次才能進(jìn)入?？空尽?br>[0037] 進(jìn)一步，路段換道強(qiáng)度是指：在一定的道路條件、交通量、公交比、環(huán)境因素影響 下，公交車換道的自由度，路段換道強(qiáng)度表達(dá)式為：
[0039]
(?2,…,/V)，其中，N表示一座公交站運(yùn)營N條公交 線路，Μ表示第i條線路的公交發(fā)車頻率；
[0040] 其中，Q表示路段的實(shí)際交通量；飽和度 .，
[0041]進(jìn)一步，駕駛員緊迫度是指在一定的道路條件、交通量、公交比、環(huán)境因素影響下， 公交車換道的自由度。該指標(biāo)主要反應(yīng)公交車運(yùn)行環(huán)境的擁擠程度，進(jìn)一步說明公交換道 進(jìn)站時的難易程度。駕駛員緊迫度的表達(dá)式為：
[0043]其中，i輛公交車的換道點(diǎn)距離di = Xi-X()，X()表示公交車站所在位置，Xi表示第i輛 公交車的換道點(diǎn)位置；

[0045] 駕駛員冒進(jìn)程度& = 0\0.01，0表示駕駛員類型，數(shù)值范圍為0~99，當(dāng)0 = 50時，駕 駛員為普通型，D~Ν(50，σ2)。
[0046] 進(jìn)一步，綜合車速折減模型的表達(dá)式為
[0047] 其中，V1。為考慮換道影響后的路段車速，^為路段上車流無公交強(qiáng)制性換道時的 正常速度;C為道路設(shè)計通行能力;α、β為速度阻滯系數(shù);hi，h 2為模型參數(shù)。
[0048] 進(jìn)一步，最低期望速度為Ve = Vf · (1-Θ)，其中，Θ表示正常車速的折減系數(shù)。
[0049] 進(jìn)一步，優(yōu)化模型爪:^二戶⑶，ve < Vic;
[0050] S為禁止變更車道線的長度，為最低期望速度。
[0051] 禁止變更車道線是將進(jìn)站口上游的一段分道線變