信号控制下人行横道宽度确定方法与流程

技术特征：

1.一种信号控制下人行横道宽度确定方法，其特征在于，所述的信号控制下人行横道宽度确定方法包括如下步骤：

1)行人过街图像中像素坐标(x,y)与平面直角坐标系中坐标(v,w)的转换；

2)人行横道的单侧最大宽度与行人流量和各向行人分担率的关系计算；

3)人行横道双侧最大宽度的确定及其取整优化：

(1)确定人行横道的双侧最大宽度；

(2)对人行横道的双侧最大宽度值进行取整优化：

根据人行横道处具体的双侧行人分担率和行人流量，对计算得到的各行

人范围最大宽度值中的最大值进行向上取整作为最终的人行横道宽度，即：

W_max＝max{int(W₁)+1,int(W₂)+1,...,int(W_k)+1,...,int(W_n)+1} (8)

式中：W_max为取整优化后得到的人行横道双侧最大宽度值，单位.m。

2.按照权利要求1所述的信号控制下人行横道宽度确定方法，其特征在于，所述的行人过街图像中像素坐标(x,y)与平面直角坐标系中坐标(v,w)的转换包括如下步骤：

1)关键轮廓线的转换

关键轮廓线为L₀、L₁、L₂，将人行横道中轴线L₀转换为平面直角坐标系中的v轴，将人行横道上边缘线、下边缘线L₂转换为平面直角坐标系中的直线:w＝w₀,即完成行人过街图像中关键轮廓线的转换；

2)像素坐标转换为平面直角坐标。

3.按照权利要求2所述的信号控制下人行横道宽度确定方法，其特征在于，所述的像素坐标转换为平面直角坐标是指：

记像素坐标中的中轴线为L₀:y＝k₀x+b₀，上边缘线、下边缘线分别为L₁:y＝k₁x+b₁、L₂:y＝k₂x+b₂,其中：k₀、k₁、k₂分别为关键轮廓线L₀、L₁、L₂的斜率,b₀、b₁、b₂分别为关键轮廓线L₀、L₁、L₂的截距；

将行人过街图像中像素坐标(x,y)转换为平面直角坐标系中坐标(v,w),转换方程如下：

$\begin{array}{c}{w}_1=\mathrm{\ξ}\·\frac{w_0-y}{w_0-y_1}\\ w_2=\mathrm{\ξ}\·\frac{y-w_0}{y_2-w_0}\end{array}---\left(1\right)$

式中：w₁为人行横道上侧最大宽度，单位.m；

w₂为人行横道下侧最大宽度，单位.m；

w₀为平面直角坐标系中代表人行横道上边缘线、下边缘线的直线；

y为像素坐标中数据点的纵坐标；

ξ为待定参数，可根据实际数据得到，为实际人行横道宽度的一半，单位.cm；

(x,y₁)、(x,y₂)分别为人行横道中轴线两侧点的像素坐标；

经过坐标转换，在直角坐标系中的纵坐标即为行人活动范围边缘与人行横道中轴线之间的最大距离，即行人过街活动范围单侧最大宽度。

4.按照权利要求1所述的信号控制下人行横道宽度确定方法，其特征在于，所述的人行横道的单侧最大宽度与行人流量和各向行人分担率的关系计算步骤如下：

1)计算人行横道的单侧最大宽度与行人流量的关系

对于流量相同的情况，随着目标方向行人分担率的增大，行人活动范围最大宽度值也逐渐增大；同时，对于目标方向行人分担率相同的情况，随着行人流量的增大，行人活动范围最大宽度值也逐渐增大，但在增大的过程中变化率逐渐减小，其变化趋势趋近对数曲线，因此，认为单侧最大宽度与行人流量之间的关系为：

w_i＝a_i0lnP+a_i1 (2)

式中：w_i为人行横道单侧最大宽度，i取1或2，单位.m；

a_i0、a_i1为待定参数，i取1或2，该值可由实际数据拟合得到；

P为行人流量，单位.ped/cycle；

2)计算人行横道的单侧最大宽度与行人流量和各向行人分担率之间的关系。

5.按照权利要求4所述的信号控制下人行横道宽度确定方法，其特征在于，所述的计算人行横道的单侧最大宽度与行人流量和各向行人分担率之间的关系是指：

以行人流量和各向行人分担率r分别作为横坐标和纵坐标，以行人范围单侧最大宽度w作为竖坐标建立三维直角坐标系，将各坐标点体现在坐标系中，看出行人活动空间区域单侧最大宽度率w与行人流量P、各向行人分担率r两个变量之间关系，当行人流量和各向行人分担率增大时，单侧最大宽度也随之增大，但在增大的过程中单侧最大宽度的变化率逐渐减小，因此认为单侧最大宽度与行人流量和各向行人分担率之间的关系满足：

w_i＝b_i0+b_i1ln P+b_i2ln r+b_i3exp(15r) (3)

即：

w₁＝b₁₀+b₁₁ln P+b₁₂ln r+b₁₃exp(15r) (4)

w₂＝b₂₀+b₂₁ln P+b₂₂ln r+b₂₃exp(15r) (5)

式中：r为各向行人分担率；

b_i0、b_i1、b_i2、b_i3为待定系数,可由实际数据拟合得到，其中i＝1或2。

6.按照权利要求1所述的信号控制下人行横道宽度确定方法，其特征在于，所述的人行横道双侧最大宽度的确定及其取整优化步骤如下：

1)确定人行横道的双侧最大宽度

由行人过街图像中像素坐标(x,y)与平面直角坐标系中坐标(v,w)的转换与人行横道的单侧最大宽度与行人流量和各向行人分担率的关系计算步骤得到人行横道各自方向的单侧最大宽度，则双侧行人范围最大宽度应为二者之和，即：

W_k＝w₁+w₂ (6)

即

W_k＝[b₁₀+b₁₁lnP+b₁₂lnr+b₁₃exp(15r)]+[b₂₀+b₂₁lnP+b₂₂lnr+b₂₃exp(15r)]

(7)

式中：W_k为根据具体的双向行人分担率和行人流量，计算得到的人行横道双向最大宽度值，k＝1,2,3…n,单位.m；

2)对人行横道的双向最大宽度值进行取整优化。