[發(fā)明專利]一種路段人行橫道的多級交通響應式信號控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510640327.X
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN105225501A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐洪峰;李茜瑤;章琨;姚榮涵
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 潘迅;梅洪玉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能交通控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種路段人行橫道的多級交通響應式信號控制方法。

背景技術(shù)

人行過街設(shè)施包括平面過街設(shè)施和立體過街設(shè)施。人行橫道是最為常見且方便省力的平面過街設(shè)施，通常設(shè)置于交叉口和路段。

當城市干道沿線的信號控制交叉口相距較遠時，應在行人過街需求相對集中的地點設(shè)置路段人行橫道。為了規(guī)范交通運行秩序、減少交通事故隱患，宜對機動車或行人通行需求較大的路段人行橫道實施交通信號控制。

路段人行橫道可以采用預設(shè)時間式信號控制方法或交通響應式信號控制方法。與前者相比，交通響應式信號控制方法能夠?qū)崟r監(jiān)測機動車和行人的通行需求，動態(tài)調(diào)整交通信號燈色及其顯示時間，快速響應通行需求的變化，具有顯著的性能優(yōu)勢，代表著智能交通控制技術(shù)的主要發(fā)展方向。

交通響應式路段信號控制人行橫道可以采用2種交通運行方式：

(1)機動車長時通行，即僅限制行人相位的極限綠燈時間，當且僅當有行人按下請求按鈕時，考慮切斷機動車相位的綠燈時間，從而為行人相位提供通行權(quán)。適用于行人過街需求較小的地點，交通控制等級較低；

(2)機動車和行人交替通行，即限制機動車相位和行人相位的極限綠燈時間，輪流為其提供通行權(quán)。適用于行人過街需求較大的地點，交通控制等級較高。

傳統(tǒng)的交通響應式信號控制方法要求將全天的控制過程劃分為多個控制時段，在任意控制時段內(nèi)僅允許采用單一的交通運行方式。鑒于行人過街需求具有顯著的時變性和隨機性，無論控制時段劃分是否合理，無論采用何種交通運行方式，都將面臨行人過街需求的突然變化給機動車通行利益造成的不必要的損害。

面向交通響應式路段信號控制人行橫道，通過創(chuàng)新運用交通信號燈和交通檢測數(shù)據(jù)，開發(fā)一種徹底擺脫控制時段的制約、主動適應行人過街需求變化的多級交通響應式信號控制方法，實現(xiàn)機動車長時通行方式與機動車和行人交替通行方式的垂直整合和自動切換，對于提高交通信號控制系統(tǒng)的智能化程度、改善機動車和行人的通行利益具有十分重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種路段人行橫道的多級交通響應式信號控制方法，包括安裝交通信號燈、安裝交通數(shù)據(jù)檢測器和交通信號燈運行管理3個方面。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

(一)安裝交通信號燈

為每個通行方向的機動車安裝1組機動車信號燈，在人行橫道的兩端以及行人過街安全島上安裝4組行人信號燈。機動車信號燈歸屬于同一機動車相位，行人信號燈歸屬于同一行人相位。機動車信號燈的燈色顯示順序為“綠燈→黃燈→紅燈→綠燈”；行人信號燈的燈色顯示順序為“綠燈→紅燈→綠燈”。交通信號燈色每1秒更新1次。

(二)安裝交通數(shù)據(jù)檢測器

在每條機動車道的停止線上游40米處安裝環(huán)形線圈檢測器，用以采集車頭時距。在每支行人信號燈桿上安裝行人請求按鈕，用以采集觸發(fā)時間，即行人按下請求按鈕至當前時刻的時間間隔。

(三)交通信號燈運行管理

根據(jù)交通運行方式的不同，將交通信號燈的工作狀態(tài)分為：

(1)機動車長時通行狀態(tài)；

(2)機動車和行人交替通行狀態(tài)。

利用信號配時數(shù)據(jù)和交通檢測數(shù)據(jù)構(gòu)造多種交通事件。控制過程中，無須劃分控制時段，以實時發(fā)生的交通事件為驅(qū)動機制，實現(xiàn)機動車和行人信號燈色及其顯示時間的動態(tài)調(diào)整、任意工作狀態(tài)持續(xù)時間的自動延長以及不同工作狀態(tài)的自動切換。

(1)機動車長時通行狀態(tài)

針對機動車相位設(shè)置最小綠燈時間，將行人相位的綠燈時間取為定值。

行人相位紅燈期間，記錄所有行人請求按鈕的觸發(fā)時間；自機動車相位的最小綠燈時間結(jié)束時刻至本次綠燈時間結(jié)束時刻，記錄所有環(huán)形線圈檢測器的車頭時距。

機動車相位的最小綠燈時間結(jié)束后，導致切斷本次綠燈時間的交通事件是任意行人請求按鈕的觸發(fā)時間大于零。機動車相位的綠燈時間結(jié)束時刻，啟動機動車相位至行人相位的通行權(quán)傳遞過程。

行人相位綠燈期間，導致切斷本次綠燈時間的交通事件是到達設(shè)定的綠燈時間。行人相位的綠燈時間結(jié)束時刻，啟動行人相位至機動車相位的通行權(quán)傳遞過程，同時，將所有行人請求按鈕的觸發(fā)時間清零。

(2)機動車和行人交替通行狀態(tài)

針對機動車相位設(shè)置最小綠燈時間和最大綠燈時間，將行人相位的綠燈時間取為定值。

行人相位紅燈期間，記錄所有行人請求按鈕的觸發(fā)時間；自機動車相位的最小綠燈時間結(jié)束時刻至本次綠燈時間結(jié)束時刻，記錄所有環(huán)形線圈檢測器的車頭時距。