[发明专利]面向运行管理阶段信号交叉口相位切换交通安全评价方法

说明书

技术领域

本发明属于道路交通安全领域，具体讲，涉及面向运行管理阶段信号交叉口相位切换交通安全评价方法。

背景技术

我国城市道路交通事故中有25％～35％的事故发生在道路交叉口及其邻近路段，其中约90％的事故发生在绿间隔期间(相位切换时段)内。上述情况对于城市郊区和港口等区域依然存在。因此，为保障交通参与者的生命财产安全，在交叉口运行管理阶段，需要对交叉口进行跟踪的交通安全评价。另外，在交叉口改善前后的效果对比时，交通安全评价也是非常必要的。

常用的交通安全评价方法分为两大类：一类是直接评价方法，该方法基于对实际事故数据的统计分析，具有较高的准确性和合理性；但是由于其评价周期长，受事故发生频率的随机性、不可重现性及不可观测性的影响较大，且统计观测方法的不同也会对事故观测的准确性产生影响。因此，交通工程师们提出了一种间接评价方法，即交通冲突技术评价方法。交通冲突技术理论研究表明，冲突与事故之间存在着一定的替换关系，可以利用冲突评价交通的安全性。目前基于冲突的交通安全评价主要用于比较不同类型交叉口的交通安全，对具有相似条件的交叉口进行安全比较，交叉口改善方案效果评价以及分析同一交叉口中不同类型的交通冲突。相比传统的基于事故数据的直接评价方法而言，交通冲突技术评价方法是比较便捷快速、可靠性和有效性都较高的方法，拥有“大样本、短周期、小区域、高信度”的统计学优势。因此，交通冲突技术对于交叉口的交通安全评价具有十分重要的意义。

然而，现有的基于交通冲突分析法通常都只对绿灯期间的交通安全进行定量的评价，忽视了绿间隔期间(相位切换条件下)交通安全的重要性。尽管绝大多数的交叉口事故发生在绿间隔期间，但是现有方法对该阶段交通安全的评价还仅停留在闯红灯的数量或者时间等粗放性指标之上，不能准确地评价信号交叉口相位切换时的安全性。这类指标只能描述清空车辆的危险性，却无法反映下一相位进入交叉口的车辆的危险性，也不能完整体现车辆速度、相位结构以及交叉口几何设计对安全性的影响。由于绿灯间隔期间车辆到达冲突点的时间受清空距离和进入距离的影响；车辆冲突角度随交叉口几何设计和相位结构的不同而变化；且由于交通流的随机性导致车辆碰撞速度也各不相同；这些因素都增加了相位切换时交通安全评价的难度和复杂性。

发明内容

本发明旨在解决克服现有技术的不足，提供相位切换时交通安全评价的方法，为达到上述目的，本发明采取的技术方案是，面向运行管理阶段信号交叉口相位切换交通安全评价方法，包括下列步骤：

a)遭遇时间差PET的计算：

PET是指两冲突车辆先后通过冲突点或者区域的时间差，针对绿间隔期间的交通冲突，PET是指黄灯起亮后通过停车线的最后一辆车与下一相位绿灯起亮后的第一辆车先后通过冲突点的时间差值，可通过公式2计算得到：

PET＝(Y+AR+t_e)-t_c-T_e                                           公式2

式中，Y为黄灯时长，单位秒；AR为全红时间，单位秒；t_e为进入时间，单位秒；t_c为最后一辆车的清空时间，单位秒；T_e为黄灯启亮后前一相位最后一辆车通过停车线的时间，单位秒；

黄灯启亮后，通过停车线的最后一辆车所用的清空时间t_c可以由下式计算得到，Y，AR，t_e和T_e均可通过观测直接得到：

tc=Sc+LVc]]>公式3

式中，S_c为停车线或等待地点到冲突点间的距离，单位米；L为车辆长度，单位米；V_c为清空速度，单位米/秒；其余参数同上；

绿灯启亮后进入交叉口的第一辆车有可能是从停止状态，初速度为0出发，也可能带有一定的初始速度进入交叉口，则进入时间t_e可用公式4计算得出：