交叉口縱向交通標(biāo)志設(shè)置距離研究

桑晨 楊迪 馬帥 白雪 梁麗清 謝彤瑤

【摘 要】 交通標(biāo)志的合理配設(shè)不僅是城市道路交通流的管理、控制模式所需，亦是明確交通法規(guī)執(zhí)行和交通路權(quán)的必備途徑，對提高道路通行效率和道路交通安全運(yùn)行水平有重要影響。本文以指路標(biāo)志為研究對象，以受該指路標(biāo)志引導(dǎo)的車輛在行駛過程中互相干擾最小為控制目標(biāo)，為確定交通標(biāo)志在交叉口縱向設(shè)置的最小間距、城市道路交叉口渠化和交通標(biāo)志的布設(shè)、優(yōu)化等提供思路。

【關(guān)鍵詞】 交通工程 選址 概率模型 交通標(biāo)志 交叉口 間距

1 緒論

交通標(biāo)志是用文字或符號來傳遞引導(dǎo)、限制、警告或指示信息的道路設(shè)施，為交通參與者提供準(zhǔn)確、直觀的向?qū)Х?wù)，引導(dǎo)其選擇正確的出行路線和駕駛操作，是道路交叉口處的交通組織方案平穩(wěn)運(yùn)行和提升交叉口處通行效率及交通安全運(yùn)行水平的關(guān)鍵因素之一[1]。如其位置設(shè)置不當(dāng)，不僅會造成交叉口處的交通組織無序，降低交叉口道路通行能力，亦會導(dǎo)致車輛行駛里程和發(fā)生交通事故幾率的增加。基于上述問題，以研究指路標(biāo)志引導(dǎo)的車輛在行駛過程中與其他車輛彼此干擾最小為控制目標(biāo)，建立交叉口縱向指路標(biāo)志的設(shè)置距離概率模型。

2 交通標(biāo)志作用機(jī)理過程分析

基于道路交通標(biāo)志“傳遞引導(dǎo)、限制、警告或指示信息”的定位，從駕駛?cè)私嵌瘸霭l(fā)，可將其作用機(jī)理過程劃分為發(fā)現(xiàn)、決策和實施三個階段，如圖2、3所示。其中發(fā)現(xiàn)過程是指駕駛?cè)嗽谛旭傊?，從其視覺感受器官發(fā)現(xiàn)該指路標(biāo)志開始，到辨認(rèn)出該標(biāo)志所傳遞信息的過程，即圖2中t1至t2時段，此過程車輛行駛距離為Ls;決策過程是從駕駛?cè)俗R別出指路標(biāo)志所表達(dá)的信息開始，到其根據(jù)行程目的做出后續(xù)駕駛行為決定的過程，是駕駛?cè)嗽趯σ延行畔⒄莆盏那闆r下，確定后續(xù)支配駕駛行為的決策階段，即圖2中t2至t3時段，車輛行駛距離為Lr ;實施過程則是從駕駛?cè)俗龀龊罄m(xù)駕駛行為決定時起，到其完成整個駕駛行為改變?yōu)橹?的時間段，即圖2中t3至t4時段，車輛行駛距離為。

2.1 ?各方向車道排隊距離分析

為使交叉口處縱向指路標(biāo)志的設(shè)置對其指引車流通行的效果最佳，須使得被指引車輛在到達(dá)其目標(biāo)車道的最大排隊長度前完成必要的換道行為，即被指引車輛在到達(dá)其行駛車道的最大排隊長度處時，只能根據(jù)該車道標(biāo)注的行駛方向通行。在應(yīng)用中可用高峰交通狀態(tài)下各車道車輛排隊長度的均值與其二倍的標(biāo)準(zhǔn)差之和來代替研究交叉口處各車道車輛的排隊長度。

2.3 車輛變道過程距離分析

駕駛?cè)伺袛嗍欠褡兏旭傑嚨赖淖钪匾绊懸蛩貫槟繕?biāo)車道處的車頭時距，如存在可利用 的車頭時距（以研究車輛為參照物），則正常變道;如不存在，則繼續(xù)在原車道行駛，直至有可利用的車頭時距為止。

3.1 前提假設(shè)

本文研究對象為設(shè)置在城市道路十字型交叉口處的指路標(biāo)志，不考慮駕駛?cè)宋窗l(fā)現(xiàn)研究交通標(biāo)志、交叉口連續(xù)擁堵等極端情況。

3.2 優(yōu)化模型

考慮到實際狀況中，研究車輛為變道至目的車道處可能會有多次變道行駛，則在此情況下（不考慮來回變道情況），則研究車輛變道距離。

3.3 模型求解

本文所建模型為滿足一定概率條件下，交叉口縱向交通指路標(biāo)志的選址距離模型。在給定的置信水平下，通過實地調(diào)研后取得的研究交叉口處進(jìn)口道車道數(shù)、各車道車輛到達(dá)分布等數(shù)據(jù)，利用MATLAB軟件進(jìn)行計算后可得出不同置信水平下交通指路標(biāo)志距離交叉口的縱向設(shè)置距離情況。

4算例分析

借鑒《交通工程手冊》中給出的可接受間隙時間長度，結(jié)合研究對象實際調(diào)研數(shù)據(jù)，取，，，研究車輛匯入目標(biāo)車道速度為目的車道平均行駛速度，則可得在置信水平分別為0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95 條件下的研究車輛變道距離 取駕駛員在發(fā)現(xiàn)階段及決策時段時長分別為0.6s和1.2s，車輛行駛速度分別為各車道平均車速，指路標(biāo)志被駕駛員動態(tài)識認(rèn)的最大前置距離為110m。則綜上所述可得在不同置信水平條件下的，交叉口進(jìn)口道縱向指路標(biāo)志的最低設(shè)置距離。在此條件下，當(dāng)時，，即指路標(biāo)志可設(shè)在距離交叉口停車線范圍內(nèi)任意點;當(dāng)時，指路標(biāo)志設(shè)置于交叉口停車線前方處;當(dāng)時，指路標(biāo)志需重復(fù)設(shè)置，且設(shè)置點位一距離交叉口停車線110m處，點位二距離交叉口停車線處，以此類推。

5 結(jié)論

以受研究指路標(biāo)志引導(dǎo)的車輛在行駛過程中與其他車輛彼此干擾最小為控制目標(biāo)，建立交叉口縱向指路標(biāo)志的設(shè)置距離概率模型，可以確定交叉口處縱向指路標(biāo)志距離停車線的最小設(shè)置間距。為城市道路交叉口渠化和交通標(biāo)志的布設(shè)、優(yōu)化等提供可借鑒的研究方法和思路。

【參考文獻(xiàn)】

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