[发明专利]基于换道行为的主线收费站ETC指示标志设置安全距离计算方法

权利要求书

1.基于换道行为的主线收费站ETC指示标志设置安全距离计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)计算从驾驶员开始对ETC指示标志的内容进行读取的位置到驾驶员开始准备实施换道、减速行动的位置之间的反应距离L₁；

(2)计算从驾驶员开始对ETC指示标志的内容进行读取的位置到ETC指示标志所在位置之间的识读距离L₂；

(3)计算从驾驶员开始准备实施换道、减速等行动的位置到驾驶员完成换道、减速行动准备通过闸机的位置之间的行动安全距离L₃；

L₃的计算如步骤(4.1)-(4.4)：

(4.1)计算高速公路基本路段行动距离L_3-1；

高速公路基本路段行动距离L_3-1的计算包括如下步骤(5.1)-(5.5)：

(5.1)计算高速公路基本路段行驶中等待可插入间隙的行动距离l₁；

l₁的计算为：

其中V₁为汽车在高速公路基本路段的行驶速度，单位为km/h，t_w为车辆等待插入间隙的时间，单位为s；

(5.2)计算高速公路基本路段行驶中判断可插入间隙的行动距离l₂；l₂＝0.879V₁t_w；

(5.3)计算高速公路基本路段行驶中调整车速的行动距离l₃；

l₃的计算为：

其中t₂为调整车速的时间，单位为s；

(5.4)计算高速公路基本路段行驶中车辆横移换道的行动距离l₄；

l₄的计算为：

其中t₃为车辆横移换道的时间，d为高速公路基本路段中一个车道的宽度；J为平均横移速度；

(5.5)计算L_3-1：L_3-1＝(l₁+l₂+l₃+l₄)*N；其中N为高速公路基本路段换道次数；

(4.2)计算收费广场渐变段行动距离L_3-2；

L_3-2的计算为：

(4.2.1)计算每个车道中高速公路基本路段换道次数N和收费广场渐变段换道次数n：

其中，M为高速公路基本路段单向车道数，I为单向总收费车道数，i为收费车道位置编号，从内侧向外侧依次为1，2，3…I；

(4.2.2)根据N和n的取值计算L_3-2：

其中V₂为车辆在渐变段的行驶速度；t'_w为渐变段车辆等待插入间隙的时间；a为匀减速运动的平均减速度；为收费广场渐变段的渐变率；

(4.3)计算收费卡门直线段行动距离L_3-3；

(4.4)计算L₃：L₃＝L_3-1+L_3-2+L_3-3；

(4)计算ETC指示标志前置距离L₄，L₄＝L₁+L₃-L₂；

(5)计算具体ETC收费车道布置方案对应的ETC指示标志设置安全距离f(N,n)_max＝L₄；其中N为高速公路基本路段换道次数，n为收费广场渐变段换道次数。

2.根据权利要求1所述的基于换道行为的主线收费站ETC指示标志设置安全距离计算方法，其特征在于，L₁的计算如下：

其中t₁为反应的总时间，单位为s；V₁为汽车在高速公路基本路段的行驶速度，单位为km/h。

3.根据权利要求1所述的基于换道行为的主线收费站ETC指示标志设置安全距离计算方法，其特征在于，L₂的计算如下：

其中H为标志中文字的高度，单位为cm；α为驾驶员视角；r₂为转换系数，单位为度。