[發明專利]一種交叉口動態車道功能控制的實施方法

有效

• 申請號: 201210134256.2
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102637366A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 馬萬經;趙靖;楊曉光
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09;G08G1/07
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于交通工程和交通信息及控制系統領域，涉及交叉口車道布置、信號相位設計技術領域，更具體地說，涉及一種交叉口動態車道功能控制的實施方法。

背景技術

車道功能劃分(lane?allocation，or?lane-use?assignment，or?lane?making)是影響交叉口空間資源分配的重要因素，也是信號控制的基礎。為了更好地適應交通需求的變化，交叉口車道功能的動態控制技術應運而生，并針對車道功能合理劃分的問題已提出了多種控制算法。然而目前研究主要集中于優化控制算法的層面，對于如何從安全和效率角度考慮，采取合理的實施方法，即確定車道功能和信號控制的最佳轉變時刻，以便在保障行車安全的前提下，減少車道功能轉變過程中對交叉口通行能力所造成的損失和對駕駛員所造成的不適應性，目前，相關研究較少，未檢索到這類方法的發明專利。

經對現有技術的文獻檢索發現，有關交叉口動態車道功能控制的實施方法主要有以下幾種：

(1)將一天時間劃分成若干時間段(如早高峰、晚高峰、平峰)，在各時間段分界點，轉變可變車道的功能。例如新聞晨報(2005.3.14)消息，上海8路口試行可變車道，可在不同時段根據路口實際車流方向及時改變導向車道的方向。

(2)人民網消息(http://tv.people.com.cn/GB/14645/25059/4710634.html)，北京在可變車道轉變過程中增加了叉形符號(車道關閉)，清空變換期間已經駛入導向車道的車輛，為車道功能轉變做準備。

(3)李麗麗等在《可變車道誘導方法研究》(交通與計算機，2008，26(5))中提出了基于雙停車線主、預信號控制的交叉口動態車道功能控制實施方法。該方法在渠化區上游再設置一條停車線，并配以相應的預信號，當需要轉變車道功能時，預信號紅燈提前起亮，確保兩條停車線間的車輛全部清空，然后再切換車道功能，該進口下一信號周期便可按調整后的車道功能運行。

方法1雖然每天車道功能轉變的時間相對固定，但在信號控制周期的具體時刻(紅燈期間或綠燈期間)卻較為隨機，難以保障行車安全。方法2可保障行車安全，但車道關閉期間由于交叉口進口車道數減少，其通行效率受到很大影響。方法3雖可保障行車安全，但對交叉口上游路段長度有一定要求，兩條停車線間的距離需滿足車輛變道的長度；并且，由于在預信號處未對車道功能進行劃分，可能造成預信號綠燈期間大部分或全部車道被禁止通行的流向所阻塞，影響了進口道通行效率。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種交叉口動態車道功能控制的實施方法，該方法針對采用動態車道功能的交叉口，當進口可變車道的車道功能需要轉變時，可確定車道功能和信號控制的最佳轉變時刻，在保障行車安全的前提下，減少車道功能轉變過程中對交叉口通行能力所造成的損失和對駕駛員所造成的不適應性。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種交叉口動態車道功能控制的實施方法，該方法包括以下步驟：

首先請求轉變車道功能，然后輸入車道功能轉變前的進口信號相位、相序、信號配時參數和車道功能，以及車道功能轉變后擬采用的進口信號相位、相序、信號配時參數和車道功能；然后確定車道功能轉變前后進口信號相位變化的類型；最后根據不同信號相位變化類型，建立車道功能和信號控制的最佳轉變時刻的計算模型。

所述的確定車道功能轉變前后進口信號相位變化的類型是根據表1來確定的：

表1

所述的根據不同信號相位變化類型，建立車道功能和信號控制的最佳轉變時刻的計算模型包括以下步驟：若信號相位變化類型為VP1，則車道功能轉變后進口信號相位采用單口放行或許可型左轉相位；在A、B流向綠燈均結束后切換車道功能；如式(1)所示：