[發明專利]一種基于可移動虛擬信號的交通溢流預協調方法

有效

• 申請號: 201710277452.8
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107067765B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 白翰;張桐;謝豆豆;趙景春;崔娜;于樂美
• 申請（專利權）人: 山東交通學院
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種基于可移動虛擬信號的交通溢流預協調方法，采集道路和信號配時數據，布設溢流檢測器與虛擬信號投影裝置，檢測上下游路段車流排隊波到達檢測器的時刻以及波速，預測車流最大排隊長度；判斷最大排隊長度是否會達到溢流排隊長度閾值，若預測會達到溢流狀態，根據采集的信號配時數據判斷溢流檢測器檢測時上游路段的車流狀態，確定虛擬投影裝置停滯位置；計算并調整虛擬信號裝置投影放行信號時刻，以投影攔行信號的狀態，以一定速度在軌道上沿著車輛行進方向行駛至停車線處，使車流以相同速度跟隨行駛。本發明的新增預信號可在不影響交叉口主信號正常運行的基礎上，有效避免溢流的產生。

技術領域

本發明涉及城市智能交通控制領域，尤其涉及一種基于可移動虛擬信號的交通溢流預協調方法。

背景技術

隨著國家經濟的快速發展，人民生活水平得到改善，人們的出行次數與機動車擁有量大幅度增長，給城市交通系統帶來巨大的壓力，隨之衍生出來的交通擁堵、交通事故、環境污染等問題，給人民的生產與生活造成嚴重的不良影響。

交通溢流是指由于交叉路口的瓶頸影響，使得駛入路段的車輛數量大于駛出路段的車輛數量而形成排隊，隨著時間的演化，滯留在路段上的車輛數逐漸增多，當車輛排隊超出路段長度時，部分車輛占據上游交叉口，形成交通溢流現象。交通溢流是引發城市交通擁堵的罪魁禍首之一，如果沒有快速解決，溢流就會沿著各個方向迅速蔓延，使大范圍路網的道路都處于擁堵狀態，甚至會造成城市交通系統的大面積癱瘓，嚴重影響城市居民的日常生活。因此，合理有效地解決交通溢流，緩解城市交通擁堵，成為城市交通發展變革的首要目標。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種基于可移動虛擬信號的交通溢流預協調方法，本發明通過在上游路段布設可移動虛擬預信號的方式，結合本發明提供的虛擬信號控制方法，充分發揮虛擬投影信號優勢，動態調整上游路段流入下游路段的車流量與車流流速，在保證實施效果與較低延誤的條件下，高效完成交通溢流的預協調，最大限度地降低交叉口鎖死的概率，提高交通運行水平，緩解交通擁堵，促進整個城市交通系統的和諧暢通。

為了更清楚的說明技術方案，進行如下的解釋和說明：

虛擬信號投影裝置包括信號控制器、燈桿、可靈活轉動的投影器以及設置在路側的軌道，信號控制器與溢流檢測器連接，燈桿與投影器在裝有步進電機的軌道上行駛；投影器投影形式為3D全息投影，此投影器形成立體的“減速”、“停”與“行”三種虛擬信號圖像，利用人雙眼的視覺差達到所需效果。需要實施攔行指令時，按一定間隔投影“減速”與“停”兩種紅色虛擬信號圖像，警示駕駛員在“減速”信號前開始減速，在“停”信號前停滯等待；需要實施放行指令時，單獨投影“行”綠色虛擬信號圖像，提醒駕駛員啟動車輛，此放行指令投影在“停”虛擬信號投影位置。

“減速”與“停”虛擬信號投影間距由下式獲得：

式中：L_a為“減速”與“停”虛擬信號投影間距；為路段3車輛的平均行駛車速；a_i,min為車輛安全制動的最小減速度。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于可移動虛擬信號的交通溢流預協調方法，包括以下步驟：

(1)采集道路和信號配時數據，布設溢流檢測器與虛擬信號投影裝置，檢測上下游路段車流排隊波到達檢測器的時刻以及波速，預測車流最大排隊長度；

(2)判斷最大排隊長度是否會達到溢流排隊長度閾值，若預測會達到溢流狀態，根據采集的信號配時數據判斷溢流檢測器檢測時上游路段的車流狀態，確定虛擬投影裝置停滯位置；

(3)計算并調整虛擬信號裝置投影放行信號時刻，以投影攔行信號的狀態，以一定速度在軌道上沿著車輛行進方向行駛至停車線處，使車流以相同速度跟隨行駛。