信号交叉口排队离散车门时距的实测分析

信号交叉口排队离散车门时距的实测分析

0排斥车辆离路通道停车线实际使用问题分析信号交叉口的运行特征，尤其是车辆在交叉口接受服务的过程中的接受能力，对于研究交叉口的通行能力非常重要。计算周期损失时间，对于预测车辆延误。而排队车辆离开信号交叉口停车线的车头时距分布特征是解决上述问题的关键。近几年,越来越多的仿真软件也把信号交叉口作为研究的对象。但是,从已有的文献来看,却很少对排队车辆离开信号交叉口停车线的车头时距分布加以详细的研究。本文正是基于上述原因,在实测数据的基础上,对典型十字型交叉口直行车辆排队车头时距统计特性加以分析,以期从统计学的角度得到车辆离开停车线的车头时距一般特性,为相关研究奠定基础。1信号通道实际采样车头时距是指同一车道上连续两辆车通过道路上某一点的时间差,一般以两车的(前)保险杠通过该点的时间差来度量。对等候在停车线后的排队车辆越过停车线时的车头时距观测不仅可了解车辆接受服务过程、服务时间以及其它服务特性,如相继越过停车线的车辆之间的相互作用,还可分析司机对信号控制的反映特性。车辆进入引道后,由于红灯信号的作用要在停车线前排队等候(如图1),一旦绿灯开始显示,则排队车辆顺次驶过停车线。以停车线为基准,可以观测到车辆驶过停车线的车头时距。第1个车头时距假设为绿灯显示开始时间到第一辆车(前)保险杠驶过停车线所经历的时间,第2个车头时距定义为第2辆车与第1辆车的车(前)保险杠越过停车线的时间差,以此类推,可观测到其它车头时距。表1为北京市朝内大街西进口第二车道饱和车头时距观测到的车头时距统计结果(为了排除不同车辆类型对车头时距的影响,分析时排除了含有大型车辆的观测周期)。根据表1实际观测统计结果可以发现,信号交叉口排队车头时距具有以下特点:(1)排队车辆中前3辆车的车头时距分布比较分散。这是由于第1辆车的驾驶员必须注意信号显示转换为绿灯,并对此做出反应,加速通过路口;此外,车辆停车位置也是影响车头时距分散的原因之一。队列中的第2辆车,除了在第1辆车开始起动的同时,可部分的出现反应时间和加速时间外,与第1辆车经历的过程相似;第2辆车通过停车线速度比第1辆车速度要快,因为增加了1辆车的空间长度用于加速,但车头时距仍然较长;第3辆和第4辆车以同样的过程通过交叉口,每一辆的车头时距都比前一辆短些。(2)第5个或第6个车头时距达到饱和车头时距。经过5、6辆(根据观测结果不同的地点有所不同,有的要经过8、9辆车)车后,起动反应和加速的效应已经消失,此时,车辆运行速度趋于稳定,以其所期望速度驶过停车线,直到队列的最后一辆车通过。这些车辆的车头时距相对地说较稳定。(3)观测表明,第1辆车的车头时距相对第2和第3辆车的车头时距要小,这是由于第1辆车离停车线较近,并且对反应时间估计充分的原因。但其分布的离散程度较大,也反应了司机对信号反应的差异。为了比较分析,表2给出了国外一双车道进口信号交叉口饱和车头时距观测统计结果(表2观测车头时距以车辆后保险杠为参照点,所以第1个车头时距要比以前保险杠为参照点观测统计结果大)。2小鼠血清中数的正态分布比例,其符合以下一般规则为了更好的刻画车头时距的特点,笔者尝试采用正态分布、对数正态分布等拟合不同排队位置的车头时距分布,分析结果表明,尽管不同的交叉口排队车辆离开交叉口的车头时距分布是不一样的(均值和方差不同),但可用对数正态分布族刻画,即车头时距H分布密度函数为f(h)=12π√σhexp−((ln(h)−u)22σ2)f(h)=12πσhexp-((ln(h)-u)22σ2)其中,σ>0;μ为分布参数。根据对数正态分布的性质知,车头时距对数变换后的分布则为正态分布。图2和图3分别为第1个和第3个车头时距对数变换后的直方图,表3和表4为变换后正态分布检验结果。对北京市朝内大街西进口和蒋宅口东进口排队离散车头时距对数变换后用夏皮罗?威尔克(Shapiro?Wilk)检验方法,得到结果如表3和表4。3分析结果结果对排队车头时距统计分析的一个核心问题就是判断在第几个排队位置车头时距稳定到饱和车头时距,并由此计算车辆的饱和车头时距、起动损失时间和饱和流率。其中一个判断标准就是排队车头时距的均值在某个位置后没有显著的差异,更确切的可进一步分析车头时距在某个排队位置后其分布是相同的。为此,应对相邻的车头时距均值与方差的齐性加以分析。由上面的分析可知,排队车头时距可用对数正态分布拟合,因而,车头时距均值相等检验和方差齐性检验可应用正态分布母体情况下车头时距均值相等和方差齐性检验方法。根据上述思想对观测的相邻排队车头时距(取对数)做方差相等分析结果如表5所示。根据表5分析结果可知,对于排在第4个位置后的相邻(对数)车头时距具有相同的方差。对车头时距的均值做同样的分析(从第11个车头时距依次向后分析),结果表明排在第11个位置(对数)车头时距均值和第10个位置(对数)车头时距相等。因而,可认为排在第11个位置和第10个位置车头时距可用同一个分布描述。把第11个位置和第10个排队位置的车头时距合并成一组后与第9个排队位置车头时距进行方差相等和均值相等假设检验。依次类推,得到结果如表6和表7所示。结果表明,排在第5个排队位置后的(对数)车头时距均值和方差相等,因而,可用同一个分布?对数正态分布拟合。由此,可断定车头时距在第6个排队位置达到饱和车头时距,所以,测量饱和车头时距可从第6个车头时距开始。4麻黄部分排放系统东南角区域通过对信号交叉口离开停车线排队车头时距分析,得到了以下结论:(1)排队车头时距均值逐渐变小,排在队列前面的车头时距相对较大,在某个排队位置后,车头时距稳定在饱和车头时距附近;当车辆类型较单一时,车头时距