基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法，其包括以下步驟：首先，在符合條件的交叉口安裝檢測(cè)器、布設(shè)裝有計(jì)算機(jī)程序的信號(hào)機(jī)及與可變車(chē)道相關(guān)的主信號(hào)燈、預(yù)信號(hào)燈與可變車(chē)道動(dòng)態(tài)標(biāo)志；隨后，歷史數(shù)據(jù)確定可設(shè)置可變車(chē)道的進(jìn)口道，開(kāi)啟可變車(chē)道控制方案；其次，根據(jù)進(jìn)口道左轉(zhuǎn)與直行車(chē)流量、車(chē)道數(shù)與飽和流量關(guān)系判斷可變車(chē)道的運(yùn)行方向；最后，根據(jù)可變車(chē)道方向確定合適的信號(hào)配時(shí)方案。本發(fā)明可提高交叉口的通行能力，減少交叉口的延誤，保證交叉口車(chē)輛行駛安全。
【專利說(shuō)明】基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種城市道路交叉口控制方法，尤其涉及一種基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可變車(chē)道信號(hào)控制方法是依據(jù)設(shè)置在交叉口進(jìn)口道上車(chē)輛檢測(cè)器采集到的不同時(shí)段車(chē)流量流向的信息，對(duì)流向進(jìn)行靈活調(diào)控，變換車(chē)道的行駛方向，并依據(jù)可變車(chē)道運(yùn)行方向調(diào)整原有信號(hào)配時(shí)參數(shù)，充分提高道路利用率，最大限度地緩解交叉口交通壓力和提高道路通行能力。
[0003]國(guó)外對(duì)可變車(chē)道的研究起步早且相對(duì)成熟，可變車(chē)道已被列為車(chē)道管理的一種常用手段，目前在一些城市中嘗試了實(shí)際運(yùn)用，取得了很好的效果。然而，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與城市化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)城市交通擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重。單純的修建改建道路、增加道路設(shè)施遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上交通需求增長(zhǎng)的速度。合理利用城市道路現(xiàn)有資源、制定合理的交通控制方案是緩解目前城市擁堵?tīng)顩r的有效手段。在國(guó)外研究成果的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)的一些學(xué)者對(duì)可變車(chē)道的應(yīng)用可行性進(jìn)行了大量的研究。
[0004]城市交叉口作為城市交通系統(tǒng)的重要組成部分，是交通網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和城市交通的瓶頸，其功能是提供相交線路上不同方向交通流選擇運(yùn)行方向的場(chǎng)所。相對(duì)路段而言，各個(gè)方向的不同交通流在交叉口交織運(yùn)行、相互干擾，其通行能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于路段。因此，在交叉口出道口設(shè)置可變車(chē)道的交通組織方式，可在一定程度上緩解城市道路交叉口交通擁堵現(xiàn)象。但目前，現(xiàn)有的可變車(chē)道控制是靜態(tài)的，不能及時(shí)準(zhǔn)確地通過(guò)交通流量的變化改變車(chē)道方向，即不能根據(jù)交叉口的現(xiàn)狀進(jìn)行主動(dòng)適應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于可變車(chē)道的十字型交叉口信號(hào)控制方法，通過(guò)可變車(chē)道控制和主動(dòng)式信號(hào)控制的協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)交叉口通行能力的最大化利用，大幅度降低車(chē)輛通過(guò)交叉口的延誤。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法，其包括以下步驟:
[0007]步驟1，在至少為四車(chē)道的進(jìn)口道，設(shè)置用于記錄各車(chē)道車(chē)輛數(shù)的檢測(cè)器，信號(hào)機(jī)，可變車(chē)道預(yù)信號(hào)機(jī)，和地面可變車(chē)道標(biāo)志，且在所述進(jìn)口道設(shè)置至少一條專用左轉(zhuǎn)車(chē)道、至少一條專用直行車(chē)道和至少一條可變車(chē)道的四相位十字型交叉口；
[0008]步驟2，計(jì)算每一所述進(jìn)口道左轉(zhuǎn)方向與直行方向的平均延誤時(shí)間，若一進(jìn)口道左轉(zhuǎn)方向延誤較大，而其相鄰的直行車(chē)道通行能力剩余，則在該直行進(jìn)口道設(shè)置可變車(chē)道；
[0009]步驟3，周期性設(shè)置該可變車(chē)道的該地面可變車(chē)道標(biāo)志為直行方向，該信號(hào)機(jī)啟動(dòng)該可變車(chē)道運(yùn)行方向判斷，通過(guò)該檢測(cè)器檢測(cè)的前一周期該進(jìn)口道直行流量與左轉(zhuǎn)流量，從而判斷該可變車(chē)道在下一周期的運(yùn)行方向，若％/X(%+l)-qT/Y(nT+l) <0，則下一周期可變車(chē)道運(yùn)行方向繼續(xù)保持直行，轉(zhuǎn)入步驟3.1 ;若％/Χ(ι^+1)-(?τ/Υ(ητ+1) > O，則下一周期可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)，其中，qL:檢測(cè)器檢測(cè)到的前一周期左轉(zhuǎn)流量，qT:檢測(cè)器檢測(cè)到的前一周期直行流量，nL:進(jìn)口道固定專用左轉(zhuǎn)車(chē)道數(shù)，ns:進(jìn)口道固定專用直行車(chē)道數(shù)，1:可變車(chē)道的車(chē)道數(shù)，X:左轉(zhuǎn)專用車(chē)道的車(chē)道飽和流量，Y:直行專用車(chē)道的車(chē)道飽和流量，
[0010]步驟4，調(diào)整所述交叉口的信號(hào)配時(shí)，若可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)橹毙校\(yùn)行可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)橹毙袝r(shí)的信號(hào)配時(shí)，若可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)，運(yùn)行可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)時(shí)的信號(hào)配時(shí)。
[0011]優(yōu)選地，在所述步驟I中，該地面可變車(chē)道標(biāo)志包括主信號(hào)燈、預(yù)信號(hào)燈與可變車(chē)道動(dòng)態(tài)標(biāo)志，該檢測(cè)器設(shè)在該進(jìn)口道停車(chē)線前25~200米，該預(yù)信號(hào)布設(shè)在該進(jìn)口道上游45米處，該地面可變車(chē)道標(biāo)志布設(shè)在該可變車(chē)道區(qū)域內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，在所述步驟2中，采用公式
【權(quán)利要求】
1.一種基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法，其包括以下步驟: 步驟1，在至少為四車(chē)道的進(jìn)口道，設(shè)置用于記錄各車(chē)道車(chē)輛數(shù)的檢測(cè)器，信號(hào)機(jī)，可變車(chē)道預(yù)信號(hào)機(jī)，和地面可變車(chē)道標(biāo)志，且在所述進(jìn)口道設(shè)置至少一條專用左轉(zhuǎn)車(chē)道、至少一條專用直行車(chē)道和至少一條可變車(chē)道的四相位十字型交叉口； 步驟2，計(jì)算每一所述進(jìn)口道左轉(zhuǎn)方向與直行方向的平均延誤時(shí)間，若一進(jìn)口道左轉(zhuǎn)方向延誤較大，而其相鄰的直行車(chē)道通行能力剩余，則在該直行進(jìn)口道設(shè)置可變車(chē)道； 步驟3，周期性設(shè)置該可變車(chē)道的該地面可變車(chē)道標(biāo)志為直行方向，該信號(hào)機(jī)啟動(dòng)該可變車(chē)道運(yùn)行方向判斷，通過(guò)該檢測(cè)器檢測(cè)的前一周期該進(jìn)口道直行流量與左轉(zhuǎn)流量，從而判斷該可變車(chē)道在下一周期的運(yùn)行方向，若％/X(%+l)-qT/Y(nT+l) < O，則下一周期可變車(chē)道運(yùn)行方向繼續(xù)保持直行，轉(zhuǎn)入步驟3.1 ;若α^/Χ(ι^+1)^τ/Υ(ητ+1) > O，則下一周期可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)，其中，qL:檢測(cè)器檢測(cè)到的前一周期左轉(zhuǎn)流量，qT:檢測(cè)器檢測(cè)到的前一周期直行流量，nL:進(jìn)口道固定專用左轉(zhuǎn)車(chē)道數(shù)，ns:進(jìn)口道固定專用直行車(chē)道數(shù)，1:可變車(chē)道的車(chē)道數(shù)，X:左轉(zhuǎn)專用車(chē)道的車(chē)道飽和流量，Y:直行專用車(chē)道的車(chē)道飽和流量， 步驟4，調(diào)整所述交叉口的信號(hào)配時(shí)，若可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)橹毙?，運(yùn)行可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)橹毙袝r(shí)的信號(hào)配時(shí)，若可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)，運(yùn)行可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)時(shí)的信號(hào)配時(shí)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法，其特征在于:在所述步驟I中，該地面可變車(chē)道標(biāo)志包括主信號(hào)燈、預(yù)信號(hào)燈與可變車(chē)道動(dòng)態(tài)標(biāo)志，該檢測(cè)器設(shè)在該進(jìn)口道停車(chē)線前25~200米，該預(yù)信號(hào)布設(shè)在該進(jìn)口道上游45米處，該地面可變車(chē)道標(biāo)志布設(shè)在該可變車(chē)道區(qū)域內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法，其特征在于:在所述步驟2中，采用公式:
4.如權(quán)利要求2所述的基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法，其特征在于:在所述步驟3中，若下一周期該可變車(chē)道為直行，則在下一周期中該進(jìn)口道直行綠燈相位結(jié)束時(shí)，將該可變車(chē)道該預(yù)信號(hào)燈、該主信號(hào)燈及該可變車(chē)道動(dòng)態(tài)標(biāo)志調(diào)整為專用直行狀態(tài)，若下一周期該可變車(chē)道為左轉(zhuǎn)，則在下一周期中該進(jìn)口道直行綠燈相位結(jié)束時(shí)，將該可變車(chē)道該預(yù)信號(hào)燈、該主信號(hào)燈及該地面可變車(chē)道動(dòng)態(tài)標(biāo)志調(diào)整為專用左轉(zhuǎn)狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法，其特征在于:在所述步驟4中，所述相位為四相位，且該可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)橹毙袝r(shí)信號(hào)配時(shí)為: 計(jì)算最大流量比: V廠I 式中，Y1:第i相位的最大流量比； Q1:第i相位中最大流量車(chē)道實(shí)際到達(dá)流量； S1:第i相位中最大流量車(chē)道的飽和流量；計(jì)算信號(hào)周期:
6.如權(quán)利要求1或5所述的基于可變車(chē)道的交叉口信號(hào)控制方法，其特征在于:在所述步驟4中，所述相位為四相位，該可變車(chē)道運(yùn)行方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)時(shí)信號(hào)配時(shí)為: 計(jì)算最大流量比:
【文檔編號(hào)】G08G1/08GK104036645SQ201410242919
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】任剛, 張旻沁, 華璟怡, 姚夢(mèng)佳, 吳建波 申請(qǐng)人:東南大學(xué)