信号交叉口行人过街等待时间建模与特性分析

发布时间：2017-09-30 15:45

  本文关键词：信号交叉口行人过街等待时间建模与特性分析

  更多相关文章： 信号交叉口 行人等待时间 偏L矩法 广义帕累托分布

【摘要】：城市道路交叉口是城市道路系统的重要组成部分,步行是人们最基本和最广泛的交通出行方式。由于目前信号交叉口的规划设计优先考虑机动车效率,且行人的主观意识和过街设施的结构特点导致行人过街的时间和地点具有很大随机性,违章过街时有发生。本文首先对交叉口的违章特性进行了分析,对行人违章过街进行了定义。基于金宝街东单北大街和增光路首都体育馆南路信号交叉口的实际调查数据,分析了在不同时间段(高峰和平峰)、不同性别和不同信号灯(倒计时和无倒计时)设置情况下行人过街违章率的差异性,并采用统计分析方法对不同情况下行人过街等待时间进行了描述性分析。分析说明信号交叉口行人等待时间不能用正态分布来描述,为信号交叉口的行人过街等待时间模型构建奠定了基础。为描述行人在信号交叉口过街等待时间数据的尾部特征,本文提出了广义帕累托分布(GPD)统计模型。GPD具有三个参数,分别为位置参数(或阈值)?、尺度参数?和形状参数?。采用厚尾诊断方法对实测数据的尾部特性进行了初步判断,并对GPD模型进行偏L矩法估计与W2和A2检验,求解出不同情况下的参数值,进一步求出不同情况下行人等待时间超出量的GPD拟合图。研究结果表明,信号交叉口行人过街等待时间的GPD模型的ξ都小于0,为薄尾分布;行人等待时间t的取值范围为一有限区间,符合实际情况,克服了指数分布的缺点;通过拟合,三参数GPD模型可对不同情况下信号交叉口行人过街等待时间进行精确描述。行人过街最大等待时间这一参数是判断是否采取行人信号控制以及确定行人红灯相位最大时长的主要依据,对优化行人过街交通组织具有一定的指导意义。基于提出的行人过街的等待时间模型,求解出信号交叉口行人等待时间的不同分位数,得出金宝街东单北大街和增光路首都体育馆南路信号交叉口行人过街等待时间阈值分别为56s和42s。并对不同时间段、不同性别和不同信号灯设置的行人等待时间分位图进行了对比分析,对交叉口的行人信号配时(全红时间、持续绿灯时间、绿闪时间)提出了交叉口的优化设计方案,最后对改善行人过街行为提出了有效建议。
【关键词】：信号交叉口 行人等待时间 偏L矩法 广义帕累托分布
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.23
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-19
• 1.2.1 国外行人等待时间研究11-14
• 1.2.2 国内行人等待时间研究14-18
• 1.2.3 行人过街等待时间研究小结18-19
• 1.3 研究内容与研究意义19-20
• 1.3.1 研究内容19
• 1.3.2 研究意义19-20
• 1.4 研究技术路线20-21
• 1.5 本章小结21-22
• 第2章 行人等待时间数据分析22-34
• 2.1 行人过街守法/违章特性22-25
• 2.1.1 行人违章过街定义22-23
• 2.1.2 行人违章过街影响因素分析23-25
• 2.2 交叉口数据调查25-29
• 2.2.1 调查方法及地点选择25-27
• 2.2.2 调查数据采集27-29
• 2.3 行人等待时间数据分析29-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 行人过街等待时间模型34-46
• 3.1 厚尾分布诊断34-35
• 3.1.1 指数QQ图34
• 3.1.2 经验平均超出函数图34-35
• 3.2 研究方法35-37
• 3.2.1 广义帕累托分布35-36
• 3.2.2 行人等待时间分析36-37
• 3.3 模型的参数估计37-40
• 3.4 模型检验40-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 模型标定与验证46-65
• 4.1 不同时间段的比较46-52
• 4.1.1 平峰时间段行人等待时间分布46-49
• 4.1.2 高峰时间段行人等待时间分布49-52
• 4.2 不同性别的比较52-58
• 4.2.1 男性过街等待时间分布52-55
• 4.2.2 女性过街等待时间分布55-58
• 4.3 不同信号灯设置的比较58-64
• 4.3.1 倒计时行人等待时间分布58-61
• 4.3.2 无倒计时行人等待时间分布61-64
• 4.4 本章小结64-65
• 第5章 模型应用65-79
• 5.1 GPD分位数求解和分析65-71
• 5.1.1 不同时间段行人最大等待时间比较66-68
• 5.1.2 不同性别行人最大等待时间比较68-69
• 5.1.3 不同信号灯设置行人最大等待时间比较69-71
• 5.2 基于行人等待时间的交叉口优化方案71-75
• 5.2.1 红灯时间设置研究72-73
• 5.2.3 绿闪时间设置研究73-74
• 5.2.4 持续绿灯时间设置研究74-75
• 5.3 改善行人过街行为的建议75-78
• 5.3.1 外在条件的改善75-78
• 5.3.2 内在条件的提高78
• 5.4 本章小结78-79
• 第6章 结论与展望79-83
• 6.1 主要工作总结79-81
• 6.2 研究展望81-83
• 参考文献83-88
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单88-89
• 致谢89

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本文编号：949051