CN106448174A - 一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所揭示的干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法，包括如下内容：遮挡模型建立，内侧车道平出现大车并遮挡的概率，外侧车道出现大车遮挡的概率，小车出现的概率，不被遮挡的概率。本发明提供一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法，通过对交通标志被遮挡概率分析以获得最佳的交通标志布局，使得车辆识别交通标志的概率得以提高。

Description

一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法
技术领域
本发明属于道路交通管理领域，具体涉及一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法。
背景技术
公路交通标志是对道路信息的警告、禁令、指示和指路标提示等作用，交通标志是道路信息及交通管理信息发布的重要载体，是交通控制及交通安全设计的重要内容，对道路交通运行状态及交通流组织具有至关重要的作用。合理的交通标志对提高道路交通安全性和使用效率具有较好的作用。对于视距条件不良地段应该注重交通标志的合理设置。在干线公路平面交叉口处，驾驶员在驶入或驶离交叉口后交通标志容易被上跨桥梁或者前方大车遮挡，从而不能准确识别前方交通标志信息，因此，为保证行车安全，应考虑驾驶员对交通标志信息认知与识别情况并合理设置交通标志的位置，以便驾驶员在平面交叉之后对道路信息有效的识别。
视距是保证行车安全的重要设计指标，是公路工程建设标准强制性指标之一。公路沿线应保证有足够的视距使驾驶员能及时察觉到潜在的危险，并做出正确反应，保证行车安全。相关文献中分析视距和交通事故之间存在较明显的相关性，驾驶员有80％以上的信息来自视觉，国外相关文献还指出，视距不良的路段比视距充分的路***通事故多5％-15％。在一些具有高架桥的干线公路平面交叉口处，平面交叉距离上跨桥梁过近时，视距不能得到有效保证，不利于车辆对上跨桥梁之后路况的识别而发生交通事故。
同时在干线公路上，车辆经过平面交叉后，各种车型分布在不同车道上，当小汽车前方有一辆及以上大型车或者前方桥梁遮挡时，应该考虑前方车辆对驾驶员识别标志的影响，最终会影响驾驶员对交通信息的获取，导致标志信息的失效，驾驶员错误操作，影响交通运行情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法，通过对交通标志被遮挡概率分析以获得最佳的交通标志布局，使得车辆识别交通标志的概率得以提高。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法，具体包括如下内容：
遮挡模型建立：设定小型车位于A点，大型车位于小型车前方，标志位于大型车前方的D点，标志高度为EF，标志中文字距离地面高度为EF+0.2，小型车驾驶员视高为h，大型车高度为GH，从发现标志点A到读完标志点C之间的距离为AC，发现标志点A到读取标志点B之间的距离为AB，且
内侧车道出现大车并被遮挡的概率：设定大车到达率为λ，则在AC长度范围内大车平均达到率为：λ·AC，出现大车遮挡的概率为：
外侧车道出现大车并被遮挡概率：外侧车道AC长度范围内大车平均到达率为：1.2λ·AC，出现大车遮挡的概率为：
小车出现的概率：AC范围内出现小车后前方不得有大车的遮挡，小车出现在此区域的概率为：
视距长度分析：驾驶员对交通那个标志识别过程分别是发现标志，读取标志，读完标志，开始行动及行动完成，根据上述过程分析获得视距：
Ls＝l′+j+l+s
其中：l′表示驾驶员发现交通标志到读取完成交通标志内容的距离，称为认读距离，l′＝v·t1，v为汽车行驶速度，t1为认读时间，与驾驶员的视觉特性及标志特点有关，一般取值3s；
j表示驾驶员读取完标志内容到开始行动之间的距离，称为判断距离，这个过程中驾驶员需要根据道路条件，车辆性能，交通状况做出判断，J＝v·l2，t2为判断时间，与驾驶员特性相关，一般取值2s；
l表示驾驶员开始行动到行动完成的距离，称为行动距离，
uao为初始速度，可按减速匝道速度取值(m/s)；
us0为减速后的速度，可按照匝道运行速度计算，也可按照减速前的50％取值；
τ1′为小汽车驾驶员发现、识别标志后作出决策所需要经过时间(s)；
τ1″为驾驶员把脚从加速踏板换到制动踏板上的时间(s)；
τ2′为驾驶员消除制动踏板间隙所需要的时间(s)；
τ2″为制动力增长时间(s)；
当τ2″2→0时，可以近似的等于τ2′，即可以取值为0.2～0.9s；
s为安全距离，一般为50-100m。
标志消失点距离分析：读完标志到标识设置点之间的距离为标志消失点距离，该距离满足：其中h表示汽车驾驶员视高与标志之间的高度差，θ表示标志与小车视线高度水平线之间的夹角。
小车小车前面不受任何遮挡，顺利完成并信息获取而进行准确的操作的概率为：P＝P[J1∩(J2∪J3)]＝P1·(P2+P3-P2·P3)，
其中J1表示在AC区域内有一辆小汽车的概率事件，J2表示外侧车道距离小车AC长度范围内没有大车的概率，J3表示内侧车道距离小汽车AC长度范围内没有大车的概率。
与现有技术相比，本发明揭示的一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法，通过对交通流中大车出现在小车前端的概率分析获得小车被前方大车遮挡而无法获得标志信息的概率，为后续加强道路交通标志管理提供数据参考依据，进而获得更优的交通标志设置间距，在容易被遮挡的情况下增设交通标志数量或者更改标志设置位置。
如图说明
图1为本发明中标志被遮挡模型示意图。
具体实施方式
下面将对本发明的具体技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所揭示的一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法，包括如下内容：
视距长度分析：驾驶员对交通那个标志识别过程分别是发现标志，读取标志，读完标志，开始行动及行动完成，根据上述过程分析获得视距：
Ls＝l′+j+l+s
其中：l′表示驾驶员发现交通标志到读取完成交通标志内容的距离，称为认读距离，l′＝v·t1，v为汽车行驶速度，t1为认读时间，与驾驶员的视觉特性及标志特点有关，一般取值3s；
j表示驾驶员读取完标志内容到开始行动之间的距离，称为判断距离，这个过程中驾驶员需要根据道路条件，车辆性能，交通状况做出判断，j＝v·t2，t2为判断时间，与驾驶员特性相关，一般取值2s；
l表示驾驶员开始行动到行动完成的距离，称为行动距离，
uao为初始速度，可按减速匝道速度取值(m/s)；
us0为减速后的速度，可按照匝道运行速度计算，也可按照减速前的50％取值；
τ1′为小汽车驾驶员发现、识别标志后作出决策所需要经过时间(s)；
τ1″为驾驶员把脚从加速踏板换到制动踏板上的时间(s)；
τ2″为驾驶员消除制动踏板间隙所需要的时间(s)；
τ2″为制动力增长时间(s)；
当τ2″2→0时，可以近似的等于τ2′，即可以取值为0.2～0.9s；
s为安全距离，一般为50-100m。
标志消失点距离分析：读完标志到标识设置点之间的距离为标志消失点距离，该距离满足：其中h表示汽车驾驶员视高与标志之间的高度差，θ表示标志与小车视线高度水平线之间的夹角。
遮挡概率分析：
在干线公路中标志受到大车或者桥梁共同遮挡的情况不仅与大车在小车前面的概率有关，也与大车与小车之间的间距有关，当大车与小车之间的间距大于m时，后方小车驾驶员无法顺利获取标志信息。
模型建立
以两车道干线公路为例，设定小型车位于A点，大型车位于小型车前方，标志位于大型车前方的D点，标志高度为EF，标志中文字距离地面高度为EF+0.2，小型车驾驶员视高为h，大型车高度为GH，参照图1所示，从发现标志点到读完标志点质检单距离为AC，若要准确读取完标志内容，则AC范围内不可以有大型车遮挡，根据模型可以获得：
内侧车道出现大车并被遮挡的概率：
设定大车到达率为λ，则在AC长度范围内大车平均达到率为：λ·AC，则出现大车的概率为：
外侧车道出现大车并被遮挡概率
同向车道由两个以上车道时，其车道车辆的分布与相邻车道车辆的干扰，交通量大小等因素有关，当交通流处于稳定状态时，车道分布主要受车速差别影响，大车的动力特性决定了其速度较低，同时大型车道驾驶员习惯性使用外侧车道，故外侧车道大车到达率采用1.2倍标准计算，即到达率为：1.2λ·AC，出现大车的概率为：
小车出现的概率
在AC长度范围内小车出现在此区域的概率为：
设在AC区域内有一辆小汽车概率事件为J1，外侧车道距离小汽车AC长度范围内没有大车的概率为J2，内侧车道距离小汽车AC长度范围内没有大车的概率为J3，则在此过程中小车前面不受任何遮挡，顺利完成并信息获取而进行准确的操作的概率为：
P＝P[J1∩(J2∪J3)]＝P1·(P2+P3-P2·P3)
其中p1，p2，p3与匝道汽车运行速度，识别时间，车辆特性等因素有关。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
遮挡模型建立：设定小型车位于A点，大型车位于小型车前方，标志位于大型车前方的D点，标志高度为EF，标志中文字距离地面高度为EF+0.2，小型车驾驶员视高为h，大型车高度为GH，从发现标志点A到读完标志点C之间的距离为AC，发现标志点A到读取标志点B之间的距离为AB，且
内侧车道出现大车并被遮挡的概率：设定大车到达率为λ，则在AC长度范围内大车平均达到率为：λ·AC，出现大车遮挡的概率为：外侧车道出现大车并被遮挡概率：外侧车道AC长度范围内大车平均到达率为：1.2λ·AC，出现大车遮挡的概率为：
小车出现的概率：AC范围内出现小车后前方不得有大车的遮挡，小车出现在此区域的概率为：
2.根据权利要求1所述的一种干线公路平面交叉口区域交通标志遮挡概率计算方法，其特征在于：小车小车前面不受任何遮挡，顺利完成并信息获取而进行准确的操作的概率为：P＝P[J1∩(J2∪J3)]＝P1·(P2+P3-P2·P3)，其中J1表示在AC区域内有一辆小汽车的概率事件，J2表示外侧车道距离小车AC长度范围内没有大车的概率，J3表示内侧车道距离小汽车AC长度范围内没有大车的概率。
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