[发明专利]一种基于街道宽度比的丁字路口高风险区域标定方法

说明书

本发明涉及一种基于街道宽度比的丁字路口高风险区域标定方法，包括以下步骤：1)获取丁字路口处的街道参数；2)建立Aw‑Rascle人群动力学模型；3)在所述Aw‑Rascle人群动力学模型基础上，引入交叉口区域的影响矩阵，构建丁字路口人群疏散动力学模型；4)基于所述街道参数建立人群初始化高斯分布模型；5)基于人群初始化高斯分布模型初始化人群密度后，以所述丁字路口人群疏散动力学模型进行仿真，标定人群疏散高风险区域。与现有技术相比，本发明具有准确反映实际街道人群密度分布情况、清晰直观等优点。

技术领域

本发明涉及道路交通安全技术领域，尤其是涉及一种基于街道宽度比的丁字路口高风险区域标定方法。

背景技术

丁字路口人群疏散过程中的高风险区域往往容易发生拥挤、踩踏事件，高风险区域的划定在人群疏散引导和管控中十分重要。目前对丁字路口高风险区域的划定主要借助于经验标定和计算机仿真，通过交通管制等措施予以实施，而尚未见对丁字路口人群疏散高风险区域的标定方法。由于丁字路口的汇流机制十分复杂，丁字路口的交叉口较容易形成高风险区域，发生拥挤和踩踏事件。

到目前为止，丁字路口人群疏散对高风险区域的研究主要聚焦在单向行人和经验层面的研究，尚存在若干不足：1)目前丁字路口高风险区域标定方法尚未见；2)尚未见丁字路口街道宽度比对人群疏散影响的可视化仿真方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于街道宽度比的丁字路口高风险区域标定方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于街道宽度比的丁字路口高风险区域标定方法，包括以下步骤：

1)获取丁字路口处的街道参数；

2)建立Aw-Rascle人群动力学模型；

3)在所述Aw-Rascle人群动力学模型基础上，引入交叉口区域的影响矩阵，构建丁字路口人群疏散动力学模型；

4)基于所述街道参数建立人群初始化高斯分布模型；

5)基于人群初始化高斯分布模型初始化人群密度后，以所述丁字路口人群疏散动力学模型进行仿真，标定人群疏散高风险区域。

所述街道参数包括丁字路口处主干路街道宽度、支路街道宽度、主干路街道长度和支路街道长度。

所述Aw-Rascle人群动力学模型表示为：

ρ_t+(ρv)_x+(ρu)_y＝0

(v+P_h)_t+v(v+P_h)_x+u(u+P_h)_y＝s₁

(v+P_v)_t+v(v+P_v)_x+u(u+P_v)_y＝s₂

其中，ρ表示人群密度，v表示水平方向速度，u表示垂直方向速度，P_h表示水平方向的压力项，P_v表示垂直方向的压力项，s₁和s₂表示松弛项因子，下标t表示对时间的偏导数，下标x表示对距离x的偏导数，下标y表示对距离y的偏导数。

所述松弛项因子s₁和s₂的表达式分别为：