[發明專利]面向黃燈兩難區的全紅信號控制方法

有效

• 申請號: 201510218135.X
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104766486B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 張亞平;付川云;鄭柯;張緒宏;別一鳴;孔維昊;丁猛;林嘉樂;顧巖;李重明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及一種面向黃燈兩難區的全紅信號控制方法。

背景技術

信號交叉口進口道上，存在這樣一個區域，即黃燈兩難區，陷入其中的車輛在黃燈間隔內既不能安全地停在停車線前，也不能安全地通過交叉口。如果選擇停車，則需緊急制動，易導致追尾事故。如果選擇繼續行駛，則不能在紅燈啟亮前通過交叉口，甚至闖紅燈，易導致側面碰撞事故。

為應對黃燈兩難問題，延長黃燈信號時長、施劃黃燈停車提示線、安裝黃燈停車警示標志、設置黃燈停車警示燈、布設綠燈延長系統、設置黃燈緩行區控制系統、應用車載黃燈兩難區警示系統等措施相繼被提出。盡管這些措施在一定程度上縮短了黃燈兩難區的范圍，并減少了車輛陷入黃燈兩難區的可能性，但它們均是以一個固定不變的黃燈兩難區為基礎而被提出來的，難以有效地規避黃燈兩難區，難以充分地保護陷入黃燈兩難區的車輛，且難以在保障交通安全的前提下實現信號交叉口通行效率的最大化。實際上，受駕駛人感知反應能力、車輛類型、交通流狀態、交通控制設施及交通信號配時方案等眾多因素的影響，黃燈兩難區始終是客觀存在的。隨著進口道上車輛在黃燈啟亮時速度的不同，兩難區的分布也呈現出較大的差異。

陷入黃燈兩難區的車輛必然要做出選擇：或緊急制動停車，或繼續行駛通過交叉口。事實上，絕大多數車輛習慣使然在面臨黃燈兩難區時會選擇繼續行駛通過交叉口，即便存在側面碰撞事故風險。因此，如何有效地保護那些陷入黃燈兩難區且選擇繼續行駛通過交叉口的車輛是交通安全領域亟待解決的難題。

在部分信號交叉口處設有固定時長的全紅信號(即所有相位的信號燈均顯示紅燈)，以保證本相位黃燈結束前進入交叉口的車輛能夠在下一相位綠燈啟亮前完全地駛離交叉口。這種全紅信號存在以下兩個方面的不足：一是，沒有考慮黃燈兩難區車輛選擇繼續行駛通過交叉口的問題；二是，采用固定時長的方式，易造成綠燈時間浪費，降低交叉口通行效率，特別是對于黃燈結束時沒有車輛進入交叉口的情況。因此，如何面向黃燈兩難區實現全紅信號智能控制是交通控制領域亟待解決的難題。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有解決信號交叉口兩難的措施存在難以有效地規避黃燈兩難區，難以充分地保護陷入黃燈兩難區的車輛，且難以在保障交通安全的前提下實現信號交叉口通行效率最大化的問題，而提出一種面向黃燈兩難區的全紅信號控制方法。

一種面向黃燈兩難區的全紅信號控制方法，所述控制方法包括以下步驟：

步驟一：判斷交叉口是否形成黃燈兩難區，對于形成黃燈兩難區的交叉口進行步驟二的操作；

步驟二：根據步驟一形成的黃燈兩難區在不同速度條件下的分布，確定智能傳感器的檢測范圍[0,X_Smax]，其中X_Smax表示所有最小停車距離X_S中最大的一個；

步驟三：自黃燈啟亮時開始，利用智能傳感器持續采集步驟二確定的檢測范圍[0,X_Smax]內全部直行車道上首車i,i＝1,2,…,n的速度V_ti和首車i至停車線距離D_ti；其中，t表示采集周期；i表示直行車道的序號，n表示直行車道總數；

步驟四：判斷黃燈啟亮時是否所有首車i速度條件下均不能形成兩難區；若是，則無需全紅信號，停止運算；若否，則進行步驟五；

步驟五：確定黃燈啟亮時速度條件下所有能形成兩難區的首車j,j＝0,1,…,m；m≤n是否均不陷于兩難區；若是，則無需全紅信號，停止運算；若否，則進行步驟六；

步驟六：針對所有陷入兩難區的首車k，k＝0,1,…,q；q≤m，根據智能傳感器持續采集的陷入兩難區的首車k的速度V_tk以及陷入兩難區的首車k至停車線距離D_tk，判斷陷入兩難區的首車k至停車線距離D_tk小于1m時，陷入兩難區的首車k的速度V_tk是否均小于10km/h；若是，則表明陷入兩難區的首車k選擇減速停車，無需全紅信號，停止運算；若否，則表明陷入兩難區的首車k選擇繼續行駛，進行步驟七；

步驟七：計算所有陷入兩難區且選擇繼續行駛以通過交叉口的首車h，h＝0,1,…,p；p≤q的最大全紅信號時長t_AR；

步驟八：將最大全紅信號時長t_AR反饋給交通信號控制器，待黃燈信號結束時啟亮全紅信號；

步驟九：重復步驟一至步驟八的控制過程，進入下一個黃燈啟亮的控制周期。

本發明的有益效果為：