桑晨 杨迪 马帅 白雪 梁丽清 谢彤瑶

【摘 要】 交通标志的合理配设不仅是城市道路交通流的管理、控制模式所需，亦是明确交通法规执行和交通路权的必备途径，对提高道路通行效率和道路交通安全运行水平有重要影响。本文以指路标志为研究对象，以受该指路标志引导的车辆在行驶过程中互相干扰最小为控制目标，为确定交通标志在交叉口纵向设置的最小间距、城市道路交叉口渠化和交通标志的布设、优化等提供思路。

【关键词】 交通工程 选址 概率模型 交通标志 交叉口 间距

1 绪论

交通标志是用文字或符号来传递引导、限制、警告或指示信息的道路设施，为交通参与者提供准确、直观的向导服务，引导其选择正确的出行路线和驾驶操作，是道路交叉口处的交通组织方案平稳运行和提升交叉口处通行效率及交通安全运行水平的关键因素之一[1]。如其位置设置不当，不仅会造成交叉口处的交通组织无序，降低交叉口道路通行能力，亦会导致车辆行驶里程和发生交通事故几率的增加。基于上述问题，以研究指路标志引导的车辆在行驶过程中与其他车辆彼此干扰最小为控制目标，建立交叉口纵向指路标志的设置距离概率模型。

2 交通标志作用机理过程分析

基于道路交通标志“传递引导、限制、警告或指示信息”的定位，从驾驶人角度出发，可将其作用机理过程划分为发现、决策和实施三个阶段，如图2、3所示。其中发现过程是指驾驶人在行驶中，从其视觉感受器官发现该指路标志开始，到辨认出该标志所传递信息的过程，即图2中t1至t2时段，此过程车辆行驶距离为Ls;决策过程是从驾驶人识别出指路标志所表达的信息开始，到其根据行程目的做出后续驾驶行为决定的过程，是驾驶人在对已有信息掌握的情况下，确定后续支配驾驶行为的决策阶段，即图2中t2至t3时段，车辆行驶距离为Lr ;实施过程则是从驾驶人做出后续驾驶行为决定时起，到其完成整个驾驶行为改变为止 的时间段，即图2中t3至t4时段，车辆行驶距离为。

2.1  各方向车道排队距离分析

为使交叉口处纵向指路标志的设置对其指引车流通行的效果最佳，须使得被指引车辆在到达其目标车道的最大排队长度前完成必要的换道行为，即被指引车辆在到达其行驶车道的最大排队长度处时，只能根据该车道标注的行驶方向通行。在应用中可用高峰交通状态下各车道车辆排队长度的均值与其二倍的标准差之和来代替研究交叉口处各车道车辆的排队长度。

2.3 车辆变道过程距离分析

驾驶人判断是否变更行驶车道的最重要影响因素为目标车道处的车头时距，如存在可利用 的车头时距（以研究车辆为参照物），则正常变道;如不存在，则继续在原车道行驶，直至有可利用的车头时距为止。

3.1 前提假设

本文研究对象为设置在城市道路十字型交叉口处的指路标志，不考虑驾驶人未发现研究交通标志、交叉口连续拥堵等极端情况。

3.2 优化模型

考虑到实际状况中，研究车辆为变道至目的车道处可能会有多次变道行驶，则在此情况下（不考虑来回变道情况），则研究车辆变道距离。

3.3 模型求解

本文所建模型为满足一定概率条件下，交叉口纵向交通指路标志的选址距离模型。在给定的置信水平下，通过实地调研后取得的研究交叉口处进口道车道数、各车道车辆到达分布等数据，利用MATLAB软件进行计算后可得出不同置信水平下交通指路标志距离交叉口的纵向设置距离情况。

4算例分析

借鉴《交通工程手册》中给出的可接受间隙时间长度，结合研究对象实际调研数据，取，，，研究车辆汇入目标车道速度为目的车道平均行驶速度，则可得在置信水平分别为0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、0.95 条件下的研究车辆变道距离 取驾驶员在发现阶段及决策时段时长分别为0.6s和1.2s，车辆行驶速度分别为各车道平均车速，指路标志被驾驶员动态识认的最大前置距离为110m。则综上所述可得在不同置信水平条件下的，交叉口进口道纵向指路标志的最低设置距离。在此条件下，当时，，即指路标志可设在距离交叉口停车线范围内任意点;当时，指路标志设置于交叉口停车线前方处;当时，指路标志需重复设置，且设置点位一距离交叉口停车线110m处，点位二距离交叉口停车线处，以此类推。

5 結论

以受研究指路标志引导的车辆在行驶过程中与其他车辆彼此干扰最小为控制目标，建立交叉口纵向指路标志的设置距离概率模型，可以确定交叉口处纵向指路标志距离停车线的最小设置间距。为城市道路交叉口渠化和交通标志的布设、优化等提供可借鉴的研究方法和思路。

【参考文献】

[1] 李爱增，李文权，王玮.城市快速路出口标志位置设置研究[J].交通运输系统工程与信息， 2006， 6（5）： 36-41.

[2] 邵海鹏，慕伟，叶益翔.交叉口指路标志信息有效性量化模型研究[J].交通运输系统工程与信息， 2017， 17（4）： 70-75.

[3]邵长桥，荣建.加速车道长度计算模型及其影响因素[J].北京工业大学学报， 2008， 34（1）： 72-75.