[發(fā)明專利]一種考慮展寬段長度的單個交叉口過飽和信號配時方法

有效

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• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104123848A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設計）人: 成衛(wèi);陳昱光;肖海承;別一鳴;王鵬;蘇林永
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種考慮展寬段長度的單個交叉口過飽和信號配時方法，屬于交通信號控制技術領域。

背景技術

隨著城市經濟和路網規(guī)模的不斷發(fā)展，交通擁堵問題已經日益突出，目前解決交通擁堵主要有道路網改建和信號優(yōu)化控制兩種方法。進行大規(guī)模的道路網改建可以從物理結構上打破交通瓶頸，提高路網總體通行能力和可達性，但是隨著我國城市發(fā)展的基本成型，在現(xiàn)階段繼續(xù)進行路網改建的性價比已經越來越低，所需的巨額費用對交通建設者和管理者都是沉重的負擔。而且路網改建周期持續(xù)時間較長，在建設過程中還會破壞現(xiàn)有路網交通流的正常運行，造成種種負面影響。與道路改建相比，交通信號優(yōu)化配時具有性價比高、見效快、易對比、負面影響小等優(yōu)點，因此通過合理優(yōu)化交叉口信號配時來緩解交通壓力已成為公認的解決城市交通擁堵問題的主要方法。針對信號控制交叉口交通狀態(tài)有針對性的確定相應交通控制目標，進而制定適宜的信號控制策略和算法，是科學合理的交通信號優(yōu)化邏輯。

但是目前城市交叉口信號控制中，很多地方依然存在單純依靠管理者經驗進行信號控制的方法，在一些特殊的交通條件下，由于未能制定有針對性的交通信號配時方案，使得交叉口時空資源浪費嚴重，交通信號控制未能達到應有的最佳效果。特別嚴重的是交叉口信號配時與交通渠劃相互脫節(jié)，在信號配時中較少考慮到交叉口實際渠劃狀況，由此造成了某些特殊情況下交通信號控制效果不佳的負面后果。交叉口在交通高峰時期經常會處于過飽和狀態(tài)，一旦交叉口長時間處于過飽和狀態(tài)后，不斷累積的滯留車輛將向上游交叉口蔓延，嚴重時會出現(xiàn)下游排隊車輛阻塞上游交叉口的交通“多米諾”現(xiàn)象。針對這種情況，提高交叉口通行能力成為此時交通控制的首要目標。而具有展寬段的交叉口由于展寬段長度和車道數(shù)等因素的影響，與普通交叉口在過飽和狀況下的控制方法是有差異的，只有綜合考慮交叉口展寬段渠劃狀況因素，建立相應的交通信號配時模型才能實現(xiàn)最大程度提高交叉口總體通行能力的目標，減少每周期末的累積滯留車輛數(shù)，降低下游排隊阻塞上游交叉口的可能性。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是：本發(fā)明針對具有展寬段交叉口在過飽和狀態(tài)下的交通特性，提供了一種考慮展寬段長度的單個交叉口過飽和信號配時方法，通過優(yōu)化交叉口信號配時參數(shù)，可提高交叉口總體通行能力，減少累積滯留車輛數(shù)，降低下游排隊車輛阻塞上游交叉口的可能性，優(yōu)化具有展寬段交叉口在過飽和狀態(tài)下的控制效果。

本發(fā)明的技術方案是：一種考慮展寬段長度的單個交叉口過飽和信號配時方法，所述方法的具體步驟如下：?

A、首先在物理結構上判斷進口道上具有展寬段的交通信號交叉口；在進口道交叉口上，比較交叉口總的通行能力與總的交通需求大小，如果交叉口總的交通需求大于總的通行能力，即，則此時交叉口處于過飽和狀態(tài)，交叉口為具有展寬段的交通信號交叉口；

其中是指交叉口總的交通需求，是指交叉口總的通行能力；

B、調查交叉口信號相位劃分狀況，根據交通信號控制交叉口的相位數(shù)確定交叉口信號控制周期時長；一般根據公式確定過飽和狀態(tài)下的信號周期時長；

其中是指交叉口信號周期時長（秒），n是指交叉口的相位數(shù)；

由步驟A知此時交叉口已處于過飽和狀態(tài)，因此此時交通控制的目標應是盡量增大交叉口通行能力，信號周期時長在允許的范圍內應盡量增大以提高交叉口總的通行能力。但是交叉口周期時長過大會導致各個相位紅燈時間過長，使交通參與者產生焦躁心理，造成交通違規(guī)率的提升，因此一般根據公式確定過飽和狀態(tài)下的信號周期時長。

C、調查交叉口相關交通參數(shù)，相關交通參數(shù)包括各條車道的實際交通需求、飽和流率，根據交叉口信號周期時長和相位流量比，采用傳統(tǒng)等飽和度原則利用公式計算交叉口各個相位有效綠燈時間；

其中是指相位i的有效綠燈時間（秒），是指交叉口各個相位損失時間之和（秒），是指相位i的流量比，是指交叉口各個相位流量比之和；

D、調查交叉口展寬段長度、阻塞密度、展寬段車流的飽和流率，根據公式計算得到展寬段內排隊車輛釋放完全最多所需時間；

其中是指展寬段內排隊車輛釋放完全最多所需時間（秒），是指展寬段長度（米），是指展寬段阻塞密度（輛/米），是指展寬段所在車流的飽和流率（輛/秒）；

E、調查展寬段車流所在相位的最小綠燈時間（秒），比較展寬段內排隊車輛釋放完全最多所需時間與展寬段所在車流相位的最短綠燈時間大小；

如果，則調整展寬段車流所在相位有效綠燈時間為，其它相位則根據流量比分配剩余的綠燈時間；