[發(fā)明專利]基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的平面十字交叉口信號(hào)控制的優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510405791.0
• 申請(qǐng)日: 2015-07-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105160894B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華璟怡;顧金剛;代磊磊;盧健;付強(qiáng);祖永昶;徐棱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫華通智能交通技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): G08G1/08
• 分類號(hào): G08G1/08
• 代理公司: 無(wú)錫盛陽(yáng)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32227
• 代理人: 張寧,陶純佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市道路交通控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及道路交叉口信號(hào)控制領(lǐng)域，具體為基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的平面十字交叉口信號(hào)控制的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市機(jī)動(dòng)車保有量快速增長(zhǎng)，交通擁堵發(fā)生頻率越來(lái)越高，對(duì)城市居民的日常生活出行帶來(lái)的不利影響。優(yōu)化現(xiàn)有平面交叉口的信號(hào)控制方案是一種低成本、高成效的治堵方法，受到了越來(lái)越多的重視與投入。

目前，交通信號(hào)控制的優(yōu)化方法包括相位相序優(yōu)化方法和信號(hào)配時(shí)優(yōu)化方法，其中相位相序優(yōu)化方法是通過(guò)優(yōu)化各流向交通流在交叉口內(nèi)的放行順序提高交叉口的運(yùn)行效率，如增設(shè)保護(hù)左轉(zhuǎn)相位、疊加相位等；而信號(hào)配時(shí)優(yōu)化方法則是通過(guò)優(yōu)化各相位的持續(xù)時(shí)間以均衡各流向的交通負(fù)荷，提高交叉口服務(wù)水平，如利用韋伯斯特(Webster)法或上海市工程建設(shè)規(guī)范《城市道路平面交叉口規(guī)劃與設(shè)計(jì)規(guī)程》所推薦的配時(shí)方法進(jìn)行配時(shí)優(yōu)化計(jì)算。

但是，隨著城市早晚高峰交通擁堵問(wèn)題的日益嚴(yán)重，僅采用單一的相位相序優(yōu)化方法或者單一的信號(hào)配時(shí)優(yōu)化方法來(lái)進(jìn)行信號(hào)控制的優(yōu)化已無(wú)法有效地在交叉路口防止過(guò)飽和現(xiàn)象的發(fā)生，因此也無(wú)法滿足現(xiàn)有交叉路口信號(hào)控制的優(yōu)化要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的平面十字交叉口信號(hào)控制的優(yōu)化方法，其能解決目前僅采用單一的交通信號(hào)控制優(yōu)化方法無(wú)法滿足交叉路口實(shí)際信號(hào)控制優(yōu)化要求的問(wèn)題。

基于車輛排隊(duì)長(zhǎng)度的平面十字交叉口信號(hào)控制的優(yōu)化方法，其特征在于：其包括以下步驟，

(1)獲取交叉路口各流向在其放行相位開(kāi)始時(shí)的起始排隊(duì)長(zhǎng)度和放行相位結(jié)束時(shí)的剩余排隊(duì)長(zhǎng)度其中，i為信號(hào)相位序號(hào)，i＝1,2,3,4，j為該相位內(nèi)的放行流向進(jìn)口道方向，j＝E,W,S,N；

(2)計(jì)算交叉路口各流向可接受綠信比

(3)判斷交叉口是否要進(jìn)行疊加相位設(shè)置，若需要地疊加相位設(shè)置則確定疊加相位持續(xù)時(shí)間；

(4)根據(jù)所述步驟(3)的判斷結(jié)果優(yōu)化交叉口信號(hào)配時(shí)方案。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)的具體步驟為：首先獲取交叉口各流向的飽和綠燈時(shí)間再計(jì)算交叉口各流向可接受綠燈時(shí)間最后再計(jì)算各流向可接受綠信比所述飽和綠燈時(shí)間是指相位持續(xù)時(shí)間內(nèi)，放行流向排隊(duì)車輛以飽和車頭時(shí)距通過(guò)停車線的持續(xù)時(shí)間；

進(jìn)一步的，若則判斷相應(yīng)流向?yàn)椴伙柡土鳎伙柡土飨碌慕徊婵诹飨蚩山邮芫G燈時(shí)間若則判斷相應(yīng)流向?yàn)檫^(guò)飽和流，過(guò)飽和流下的交叉口流向可接受綠燈時(shí)間其中g(shù)_i為相位i的持續(xù)時(shí)間，為相應(yīng)流向根據(jù)交叉口幾何特征獲取的最短綠燈時(shí)間；

所述各流向可接受綠信比其中T為交叉口現(xiàn)狀信號(hào)配時(shí)的周期長(zhǎng)度。

進(jìn)一步的，所述步驟(3)的具體步驟為：

步驟3.1，將各相位中放行流向可接受綠信比中較大的值作為相位可接受綠信比

步驟3.2，根據(jù)所述相位可接受綠信比判斷交叉口是否過(guò)飽和，若現(xiàn)有信號(hào)控制方案未飽和，則直接執(zhí)行所述步驟(4)；若現(xiàn)有信號(hào)控制方案過(guò)飽和，執(zhí)行步驟3.3；

步驟3.3，定義各相位放行流向中可接受綠信比較大的流向?yàn)橄辔皇滓飨颍^小的流向?yàn)橄辔淮我飨颍⑾辔皇滓飨蚺c次要流向的可接受綠燈時(shí)間的比值作為相位流向平衡比將相位流向平衡比最大的相位作為交叉口關(guān)鍵非平衡相位，則所述交叉口關(guān)鍵非平衡相位的相位流向平衡比

步驟3.4，根據(jù)所述交叉口關(guān)鍵非平移相位的相位流向平衡比判斷是否存在交通潮汐現(xiàn)象，若則判斷不存在交通潮汐現(xiàn)象，直接執(zhí)行所述步驟(4)；若則判斷存在交通潮汐現(xiàn)象；

步驟3.5，當(dāng)判斷存在交通潮汐現(xiàn)象后，則判斷潛在疊加相位上下游常規(guī)相位的首要流向所在進(jìn)口道是否一致，具體步驟為：

步驟3.5a：若關(guān)鍵非平衡相位的放行流向?yàn)橹毙校D(zhuǎn)入步驟3.5b；若關(guān)鍵非平衡相位的放行流向?yàn)樽筠D(zhuǎn)，轉(zhuǎn)入步驟3.5c；

步驟3.5b：檢查關(guān)鍵非平衡相位的首要流向是否與下一相位的首要流向的進(jìn)口道方向相同，若相同，在關(guān)鍵非平衡相位后為首要流向進(jìn)口道方向提供疊加相位，并計(jì)算疊加相位持續(xù)時(shí)間g_d；若不相同，轉(zhuǎn)入步驟(4)；

步驟3.5c：檢查關(guān)鍵非平衡相位的首要流向是否與上一相位的首要流向的進(jìn)口道方向相同，若相同，在關(guān)鍵非平衡相位前為首要流向進(jìn)口道方向提供疊加相位，并計(jì)算疊加相位持續(xù)時(shí)間g_d；若不相同，轉(zhuǎn)入步驟(4)；

所述疊加相位持續(xù)時(shí)間其中，為關(guān)鍵非平衡相位首要流向的可接受綠燈時(shí)間；