[發明專利]一種十字型交叉口交通信號燈設置的判別方法

在審

• 申請號: 201710216962.4
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN106935040A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 李銳;吳悅;丁盼盼;薛鑫;姚靜靜
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 葛瀟敏

技術領域

本發明屬于城市交通技術領域，特別涉及了一種十字型交叉口交通信號燈設置的判別方法。

背景技術

道路交叉口是交通擁堵、交通事故及交通污染等交通問題的主要發生區域。交叉口的這些交通問題，歸根到底是交叉口交通控制方式不合理，控制方法不得當的問題。其中，交叉口是否需要設置信號燈是能否緩解前述交通問題所面臨的首要難題：如果對不需要設置信號燈的交叉口設置信號燈，將大大增加車輛在交叉口范圍內的交通延誤，降低交叉口交通運行效率；反之，如不對需要設置信號燈的交叉口設置信號燈，將導致該交叉口交通運行混亂，造成較為嚴重的交通安全隱患。而對于道路交叉口來說，十字型交叉口數量最大，問題最多，對十字型交叉口開展研究將最具代表性，并能夠更好的緩解道路交叉口的交通問題。因此，如何更加準確、直觀的判斷十字型交叉口信號燈設置條件是緩解交叉口交通擁堵、減少交通事故、降低交通污染的當務之急。

發明內容

為了解決上述背景技術提出的技術問題，本發明旨在提供一種十字型交叉口交通信號燈設置的判別方法，利用交叉口主-支路當量車流定量確定交叉口設置交通信號燈的閾值條件，可為城市交通管理部門精細化判別交叉口控制方式提供有效的參考依據。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種十字型交叉口交通信號燈設置的判別方法，包括以下步驟：

(1)選取無交通信號燈控制的十字型交叉口作為判別對象；

(2)獲取該十字型交叉口的交通特征數據集，包括交叉口幾何特征、車流量特征以及車輛載客特征，根據該數據集對交叉口的各進口方向進行編號，并計算交叉口當量交通流特征參數，包括各進口方向各轉向車道日均高峰小時當量交通流量，主、支路當量交通流不均衡系數以及各進口方向當量交通流左、右轉比例；

(3)根據交叉口當量交通流特征，建立無交通信號燈控制十字型交叉口乘客總延誤計算模型，并對模型中各參數指標進行標定，該模型中的延誤由低優先級車輛等待高優先級車輛通過無交通信號燈控制的十字型交叉口而產生；

(4)根據交叉口當量交通流量特征，確定該十字型交叉口信號配時方案，包括交叉口信號相位結構和相序、初始信號周期以及各信號相位綠燈時間，并建立該信號配時方案條件下交叉口乘客總延誤計算模型；

(5)建立主-支路當量車流計算模型，并確定主-支路當量車流閾值圖，從而判斷該十字型交叉口是否需要設置交通信號燈。

進一步地，步驟(2)的具體過程如下：

(21)連續采集n天該十字型交叉口的車流量特征和車輛載客特征，每天的采集時段為交通高峰時段；所述交叉口幾何特征包括該交叉口各進口方向的各轉向車道的數量和幾何尺寸；所述車流量特征為單位時間內各進口方向各轉向車道通過的車輛數，且需按照車輛類型進行分類統計；所述車輛載客特征為單位時間內各進口方向各轉向車道通過每輛車的載客人數；

(22)交叉口各進口方向按照車流量特征進行編號，將各進口方向左轉、直行和右轉車流量之和最大的進口方向編為#1進口方向，其對向進口方向編號為#2，剩余兩個進口方向中左轉、直行和右轉車流量之和較大的編為#3進口方向，其對向進口方向編號為#4；#1、#2進口方向對應的道路為該交叉口的主路，#3、#4進口方向對應的道路為該交叉口的支路；

(23)先計算交叉口各進口方向各轉向車道在高峰小時的日均車流量，然后根據日均車流量計算交叉口各進口方向各轉向車道日均高峰小時當量交通流量：

上式中，為#i進口方向M轉向車道的當量車流量，i＝1,2,3,4，表示4個進口方向，M＝L,T,R，依次表示左轉車道、直行車道、右轉車道；分別為#i進口方向M轉向車道在高峰小時的小型車、中型車和大型車的日均車流量；PCE^(小)、PCE^(中)、PCE^(大)分別為小型車、中型車和大型車的當量換算系數；

(24)主、支路當量交通流不均衡系數是交叉口主路、支路流量較大進口方向的當量交通流量與主路、支路總當量交通流量的比值，計算公式如下；