本發(fā)明屬于道路交通管理領域，具體涉及一種干線公路平面交叉口區(qū)域交通標志遮擋概率計算方法。
背景技術：
公路交通標志是對道路信息的警告、禁令、指示和指路標提示等作用，交通標志是道路信息及交通管理信息發(fā)布的重要載體，是交通控制及交通安全設計的重要內容，對道路交通運行狀態(tài)及交通流組織具有至關重要的作用。合理的交通標志對提高道路交通安全性和使用效率具有較好的作用。對于視距條件不良地段應該注重交通標志的合理設置。在干線公路平面交叉口處，駕駛員在駛入或駛離交叉口后交通標志容易被上跨橋梁或者前方大車遮擋，從而不能準確識別前方交通標志信息，因此，為保證行車安全，應考慮駕駛員對交通標志信息認知與識別情況并合理設置交通標志的位置，以便駕駛員在平面交叉之后對道路信息有效的識別。
視距是保證行車安全的重要設計指標，是公路工程建設標準強制性指標之一。公路沿線應保證有足夠的視距使駕駛員能及時察覺到潛在的危險，并做出正確反應，保證行車安全。相關文獻中分析視距和交通事故之間存在較明顯的相關性，駕駛員有80％以上的信息來自視覺，國外相關文獻還指出，視距不良的路段比視距充分的路口交通事故多5％-15％。在一些具有高架橋的干線公路平面交叉口處，平面交叉距離上跨橋梁過近時，視距不能得到有效保證，不利于車輛對上跨橋梁之后路況的識別而發(fā)生交通事故。
同時在干線公路上，車輛經(jīng)過平面交叉后，各種車型分布在不同車道上，當小汽車前方有一輛及以上大型車或者前方橋梁遮擋時，應該考慮前方車輛對駕駛員識別標志的影響，最終會影響駕駛員對交通信息的獲取，導致標志信息的失效，駕駛員錯誤操作，影響交通運行情況。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種干線公路平面交叉口區(qū)域交通標志遮擋概率計算方法，通過對交通標志被遮擋概率分析以獲得最佳的交通標志布局，使得車輛識別交通標志的概率得以提高。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出如下技術方案：一種干線公路平面交叉口區(qū)域交通標志遮擋概率計算方法，具體包括如下內容：
遮擋模型建立：設定小型車位于A點，大型車位于小型車前方，標志位于大型車前方的D點，標志高度為EF，標志中文字距離地面高度為EF+0.2，小型車駕駛員視高為h，大型車高度為GH，從發(fā)現(xiàn)標志點A到讀完標志點C之間的距離為AC，發(fā)現(xiàn)標志點A到讀取標志點B之間的距離為AB，且
內側車道出現(xiàn)大車并被遮擋的概率：設定大車到達率為λ，則在AC長度范圍內大車平均達到率為：λ·AC，出現(xiàn)大車遮擋的概率為：
外側車道出現(xiàn)大車并被遮擋概率：外側車道AC長度范圍內大車平均到達率為：1.2λ·AC，出現(xiàn)大車遮擋的概率為：
小車出現(xiàn)的概率：AC范圍內出現(xiàn)小車后前方不得有大車的遮擋，小車出現(xiàn)在此區(qū)域的概率為：
視距長度分析：駕駛員對交通那個標志識別過程分別是發(fā)現(xiàn)標志，讀取標志，讀完標志，開始行動及行動完成，根據(jù)上述過程分析獲得視距：
Ls＝l′+j+l+s
其中：l′表示駕駛員發(fā)現(xiàn)交通標志到讀取完成交通標志內容的距離，稱為認讀距離，l′＝v·t1，v為汽車行駛速度，t1為認讀時間，與駕駛員的視覺特性及標志特點有關，一般取值3s；
j表示駕駛員讀取完標志內容到開始行動之間的距離，稱為判斷距離，這個過程中駕駛員需要根據(jù)道路條件，車輛性能，交通狀況做出判斷，J＝v·l2，t2為判斷時間，與駕駛員特性相關，一般取值2s；
l表示駕駛員開始行動到行動完成的距離，稱為行動距離，
uao為初始速度，可按減速匝道速度取值(m/s)；
us0為減速后的速度，可按照匝道運行速度計算，也可按照減速前的50％取值；
τ1′為小汽車駕駛員發(fā)現(xiàn)、識別標志后作出決策所需要經(jīng)過時間(s)；
τ1″為駕駛員把腳從加速踏板換到制動踏板上的時間(s)；
τ2′為駕駛員消除制動踏板間隙所需要的時間(s)；
τ2″為制動力增長時間(s)；
當τ2″2→0時，可以近似的等于τ2′，即可以取值為0.2～0.9s；
s為安全距離，一般為50-100m。
標志消失點距離分析：讀完標志到標識設置點之間的距離為標志消失點距離，該距離滿足：其中h表示汽車駕駛員視高與標志之間的高度差，θ表示標志與小車視線高度水平線之間的夾角。
小車小車前面不受任何遮擋，順利完成并信息獲取而進行準確的操作的概率為：P＝P[J1∩(J2∪J3)]＝P1·(P2+P3-P2·P3)，
其中J1表示在AC區(qū)域內有一輛小汽車的概率事件，J2表示外側車道距離小車AC長度范圍內沒有大車的概率，J3表示內側車道距離小汽車AC長度范圍內沒有大車的概率。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明揭示的一種干線公路平面交叉口區(qū)域交通標志遮擋概率計算方法，通過對交通流中大車出現(xiàn)在小車前端的概率分析獲得小車被前方大車遮擋而無法獲得標志信息的概率，為后續(xù)加強道路交通標志管理提供數(shù)據(jù)參考依據(jù)，進而獲得更優(yōu)的交通標志設置間距，在容易被遮擋的情況下增設交通標志數(shù)量或者更改標志設置位置。
如圖說明
圖1為本發(fā)明中標志被遮擋模型示意圖。
具體實施方式
下面將對本發(fā)明的具體技術方案進行清楚、完整的描述。
本發(fā)明所揭示的一種干線公路平面交叉口區(qū)域交通標志遮擋概率計算方法，包括如下內容：
視距長度分析：駕駛員對交通那個標志識別過程分別是發(fā)現(xiàn)標志，讀取標志，讀完標志，開始行動及行動完成，根據(jù)上述過程分析獲得視距：
Ls＝l′+j+l+s
其中：l′表示駕駛員發(fā)現(xiàn)交通標志到讀取完成交通標志內容的距離，稱為認讀距離，l′＝v·t1，v為汽車行駛速度，t1為認讀時間，與駕駛員的視覺特性及標志特點有關，一般取值3s；
j表示駕駛員讀取完標志內容到開始行動之間的距離，稱為判斷距離，這個過程中駕駛員需要根據(jù)道路條件，車輛性能，交通狀況做出判斷，j＝v·t2，t2為判斷時間，與駕駛員特性相關，一般取值2s；
l表示駕駛員開始行動到行動完成的距離，稱為行動距離，
uao為初始速度，可按減速匝道速度取值(m/s)；
us0為減速后的速度，可按照匝道運行速度計算，也可按照減速前的50％取值；
τ1′為小汽車駕駛員發(fā)現(xiàn)、識別標志后作出決策所需要經(jīng)過時間(s)；
τ1″為駕駛員把腳從加速踏板換到制動踏板上的時間(s)；
τ2″為駕駛員消除制動踏板間隙所需要的時間(s)；
τ2″為制動力增長時間(s)；
當τ2″2→0時，可以近似的等于τ2′，即可以取值為0.2～0.9s；
s為安全距離，一般為50-100m。
標志消失點距離分析：讀完標志到標識設置點之間的距離為標志消失點距離，該距離滿足：其中h表示汽車駕駛員視高與標志之間的高度差，θ表示標志與小車視線高度水平線之間的夾角。
遮擋概率分析：
在干線公路中標志受到大車或者橋梁共同遮擋的情況不僅與大車在小車前面的概率有關，也與大車與小車之間的間距有關，當大車與小車之間的間距大于m時，后方小車駕駛員無法順利獲取標志信息。
模型建立
以兩車道干線公路為例，設定小型車位于A點，大型車位于小型車前方，標志位于大型車前方的D點，標志高度為EF，標志中文字距離地面高度為EF+0.2，小型車駕駛員視高為h，大型車高度為GH，參照圖1所示，從發(fā)現(xiàn)標志點到讀完標志點質檢單距離為AC，若要準確讀取完標志內容，則AC范圍內不可以有大型車遮擋，根據(jù)模型可以獲得：
內側車道出現(xiàn)大車并被遮擋的概率：
設定大車到達率為λ，則在AC長度范圍內大車平均達到率為：λ·AC，則出現(xiàn)大車的概率為：
外側車道出現(xiàn)大車并被遮擋概率
同向車道由兩個以上車道時，其車道車輛的分布與相鄰車道車輛的干擾，交通量大小等因素有關，當交通流處于穩(wěn)定狀態(tài)時，車道分布主要受車速差別影響，大車的動力特性決定了其速度較低，同時大型車道駕駛員習慣性使用外側車道，故外側車道大車到達率采用1.2倍標準計算，即到達率為：1.2λ·AC，出現(xiàn)大車的概率為：
小車出現(xiàn)的概率
在AC長度范圍內小車出現(xiàn)在此區(qū)域的概率為：
設在AC區(qū)域內有一輛小汽車概率事件為J1，外側車道距離小汽車AC長度范圍內沒有大車的概率為J2，內側車道距離小汽車AC長度范圍內沒有大車的概率為J3，則在此過程中小車前面不受任何遮擋，順利完成并信息獲取而進行準確的操作的概率為：
P＝P[J1∩(J2∪J3)]＝P1·(P2+P3-P2·P3)
其中p1，p2，p3與匝道汽車運行速度，識別時間，車輛特性等因素有關。
本發(fā)明的技術內容及技術特征已揭示如上，然而熟悉本領域的技術人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾，因此，本發(fā)明保護范圍應不限于實施例所揭示的內容，而應包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為本專利申請權利要求所涵蓋。