交叉口左转与直行车辆动态碰撞风险估计模型

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1、万方数据116交通信息与安全2012年1期第30卷总166期交叉口左转与直行车辆动态碰撞风险估计模型*马国胜1’2白玉1朱彤1(1．同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804；2．哈尔滨工业大学交通工程系山东威海264209)摘要为改善交叉口安全状况，提高整个交叉口的交通安全水平，对交叉口碰撞类型之一的左转与直行车辆动态碰撞风险估计模型及警告阈值进行了研究。分析了交叉口左转与直行车辆的运行过程并基于风险内涵，提出了左转与直行车辆的动态碰撞风险估计模型；运用Vissim微观交通仿真软件仿真输出的车辆运行数据计算碰撞风险估计值。仿真结果表明，根据碰撞风险估计值变化规律可以确

2、定出左转与直行车辆的碰撞预警阈值。关键词道路交叉口；仿真；碰撞风险中图分类号：U491．1文献标志码：ADOI：10．3963／j．1SSN1674—4861．2012．01．0250引言图1。从道路交通事故发生的地点看，有相当一部分发生在交叉口(本文如无特别说明，均指道路平面交叉口)；从道路事故发生的原因看，交通参与者因素是造成交通事故的直接原因之一，几乎每起交通事故都与交通参与者的失误有关。因此，如能对驾驶员进行信息提示从而避免上述失误，将有效地提高交叉口安全性。对于如何避免车辆追尾和换道碰撞已进行了较深入的研究，而对交叉口防撞系统研究仅处于概念设计阶段口q]。以往的研究中，常

3、常将车辆速度视为常数，即认为车辆始终按照匀速运动。而实际运行中，缓慢靠近交叉口的车辆可能加速，原来高速的车辆很可能会减速。无论按照匀速、匀变速运动来判断车辆碰撞风险都存在明显的不合理性。即车辆接近交叉口时，速度通常是变化的，且具有明显的随机性，碰撞风险也是动态变化的∞]。本研究利用交通状态关键参数——速度这一特性克服以往研究中只考虑单一的运动状态的不足，建立了7类碰撞类型[4](根据车辆运动方向划分交叉口碰撞类型)之一的左转车与直行车碰撞风险表达模型并给出了预警阈值。1左转与直行车辆冲突过程参数分析交叉口左转车辆与直行车辆冲突区域见图1交叉口左转车与直行车冲突过程Fig．1Conf

4、lictbetweenleft—turnandstraightvehicleatintersection相关参数的计算式睁73见表1。表1相关参数计算Tab．1Relevantparametercalculation序号参数计算式序号参数计算式1Rz=Wt—l+Sz7O’E—WPVi+L．1+Sz2Rl一2W1⋯1+S2807M—R23FK=．惩F丽90’A—R2一L，l407F=Ln+S210OG=Ln+Sz5KB=--OG一2一007一FK11007一Rl--R2一wPvI6So一(谚一《)／2×aj12Tso一(q一口g)／aj表中：TSo为S。段的减速时间；口，为车辆PVj

5、在S。段的减速度；让为车辆PVi的速度；q为车辆PU的速度；口。为车辆PVj做匀速圆周运动收稿日期：2011一07—25修回日期：2011-10—17*国家自然科学基金项目(批准号：60974093)资助第一作者简介：马国胜(1975)，博士生．研究方向：智能交通与主动安全．E—mail：gshma@sohu．com万方数据交叉1：1左转与直行车辆动态碰撞风险估计模型——马国胜白玉朱彤117时的切向速度(按道路转弯速度规定值)；S。为车辆PV进入转弯状态前的减速距离；S：为车辆PV至进口道边缘的距离；Si为车辆PV，至转弯状态前的距离；W。。。。，为车辆PVi所在的车道宽度；L。。

6、为车辆PⅥ右侧距其右侧道路边缘的距离；L，，为车辆PⅥ左侧距其左侧道路边缘的距离；LP¨为车辆PV。的长度；Lm为车辆PVj的长度；S。为车辆PV与进口道边缘的距离；W，Ⅵ为车辆P、，，的宽度；wPv，为车辆PVi的宽度。根据表1中的参数计算式可以得到车辆运行距离：车辆PV从C点到M点质心运行圆曲线长度：ArccM—arcsin器×(耽+孚)一arcsin竖畦譬型×R。+孚)(1)盯∞m———瓦■一天2十彳J¨，车辆PV车头右端点距B点的距离：A‰一arcsin纽≠兰×R，(2)uf》i—Vj]]㈤勘研究中的左转车辆与直行车辆不同，当接近交叉口时有明显的先减速后匀速通过的过程，所以

7、转弯时的速度不能大于规定速度值刁。。由于事件血<—Sjq-A—rcB和事件坠>口，72，口，曼±垒竺咝±生盟不可能同时发生，即存在互斥关系，因此，上式可改为州，=，一P(詈<譬等)一＼口l口，／Pr堕>Siq-ArccM+LPW](8)＼口l72，，式中：P(詈<毡竽)一P(◇爵麓·功)(9)Pf监>Sj-}_-ArccM一＼可。．“,i+Lvvj]7车辆PⅥ从当前位置到通过B点经过的距离S，Ⅵ为SPⅥ一LP仉+Sl+FK—O'A+KB一则：L，Ⅵ+s，+√瓦F二石i