[发明专利]基于感知区域舒适度的交叉口双向行人仿真方法

权利要求书

1.基于感知区域舒适度的交叉口双向行人仿真方法，其特征在于，包括：

(1)根据行人信息数据库，读取目标行人感知区域内的所有行人微观数据；所述微观数据包括行人当前时刻的最大步行速度、奔跑速度、当前移动速度、位置；

(2)获取人行横道尺寸、对应绿灯时长以及目标行人的感知半径，所述感知半径为以目标行人为圆心的圆半径；

(3)栅格化感知区域，将感知区域划分成子区域，获取子区域内行人数目；

(4)根据各子区域的空间不舒适系数，计算各子区域的舒适度和各移动方向的不舒适度，确定目标行人的移动方向；

(5)根据绿灯剩余通行时间，确定目标行人移动速度，更新目标行人位置，完成目标行人通过人行横道的模拟。

2.根据权利要求1所述的交叉口双向行人仿真方法，其特征在于，步骤1所述感知区域为以目标行人位置为圆心的半圆形，半圆形的对称轴垂直于道路中心线；所述当前移动速度为矢量，注明行人方向和速度大小。

3.根据权利要求2所述的交叉口双向行人仿真方法，其特征在于，步骤3栅格化感知区域包括：先将目标行人的半圆形感知区域等分成p个子扇形区域，编号记为i,i＝1,2,...,p，再将半圆形感知区域分为q个宽度相同的环形，编号为j,j＝1,2,...,q，编号为i的扇形与编号为j的环形重叠区域内的行人数为n_i,j。

4.根据权利要求3所述的交叉口双向行人仿真方法，其特征在于，步骤4构建感知区域内各子区域的不舒适度F_i,j模型，表达式为：

F_i,j＝f_i,jn_i,j

f_i,j为编号为i的扇形与编号为j的环形重叠区域不舒适系数；

构建目标行人在编号为i的扇形不舒适度F_i模型，表达式为：

σ_a,i为目的地吸引力f_a的作用因子，σ_l,i为左边界不安全系数f_b,l的作用因子，σ_r,i为右边界不安全系数f_b,r的作用因子,R为感知半径，l_l为目标行人与人行横道左边界的距离，l_r为目标行人与人行横道右边界的距离；

选取不舒适度最小对应的方向作为目标行人的移动方向，目标行人所在子扇形移动方向为当前子扇形的中心线。

5.根据权利要求4所述的交叉口双向行人仿真方法，其特征在于，步骤5包括：

根据移动方向对应的不舒适度F_i确定目标行人移动速度，构建速度计算模型为：

为避免不舒适度F_i为零时上式无意义，令F′＝F_i+1，更新速度模型为：

在绿灯剩余时间内，需要加速或者奔跑通过人行横道，用F_g表示预计通过的时间和剩余时间的比值，F_g按照如下模型计算获得：

式中T_g为绿灯总时长，t为绿灯当前显示时间；

当F_g1表示目标行人按照当前速度不能在绿灯结束前通过，此时目标行人的移动速度按照如下公式进行计算：

σ_g为信号灯压力的作用因子，v_r为行人的奔跑速度；

更新后的位置坐标(x′,y′)模型，表达式为：

β为移动方向与道路中心线夹角，(x,y)为目标行人当前位置坐标，x轴与道路中心线平行，y轴与人行横道中心线平行，Δt为更新步长，更新后返回步骤(1)进行循环，直到目标行人从马路一侧到达另一侧，结束循环。

6.根据权利要求1所述的交叉口双向行人仿真方法，其特征在于，所述步骤1中若感知区域内包括障碍物，根据障碍物占地面积将障碍物等价换算成行人数，换算表达式为：

其中，n_dj为等价的行人数，S_w为障碍物的占地面积，S₀为标准行人的占地面积，等效后的行人当前速度为零，位置坐标为障碍物的位置坐标。