[發(fā)明專利]城市快速路主線與匝道協(xié)同控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711372614.2
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108122418A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 代磊磊;劉東波;徐棱;何廣進;付強;劉成生;樹愛兵
• 申請（專利權(quán)）人: 公安部交通管理科學(xué)研究所
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/08;G08G1/09
• 代理公司: 無錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;劉海

本發(fā)明涉及一種城市快速路主線與匝道協(xié)同控制方法及系統(tǒng)，屬于道路交通信號控制技術(shù)領(lǐng)域，其特征是，包括：檢測器，檢測器用于檢測匝道和主線的交通流狀態(tài)；信號燈，信號燈用于控制匝道和主線車道的開啟、關(guān)閉和放行；信號機，所述信號機與檢測器、信號燈和控制系統(tǒng)連接，信號機用于采集匝道和主線交通流運行狀態(tài)數(shù)據(jù)并上傳給控制系統(tǒng)，并根據(jù)控制系統(tǒng)的控制命令控制信號燈；以及，控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)觸發(fā)閾值選擇相應(yīng)的預(yù)置方案下發(fā)到信號機。本發(fā)明解決傳統(tǒng)斷面采集指標(biāo)不準(zhǔn)確、有效性不高的問題，面向不同場景采取主線、匝道信號燈聯(lián)動控制策略及方案，實現(xiàn)交通組織與信號控制方案的協(xié)同，以及匝道的動態(tài)響應(yīng)控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種城市快速路主線與匝道協(xié)同控制方法及系統(tǒng)，屬于道路交通信號控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，隨著城市機動化進程的加快，快速路主線高峰時段呈現(xiàn)出周期性、長時間、長距離的交通堵塞，快速路主線與匝道連接處及臨近地段已成為常態(tài)化交通擁堵的源頭，一方面是快速路及匝道的規(guī)劃、設(shè)計和建設(shè)本身存在不少問題；另一方面，對于快速路、短匝道、下匝道與地面銜接等情況，缺乏精細(xì)化的交通組織與控制措施，特別是快速路主線與匝道的協(xié)同控制考慮較少，也是引起主線與匝道連接段擁堵的重要原因。

目前，國外常用的對匝道的控制方法有占有率方法、需求-容量方法、定時調(diào)節(jié)方法等，這些方法都是根據(jù)上下游檢測的實時數(shù)據(jù)來確定的，其中ALINEA算法在局部入口匝道控制上是最優(yōu)的，且應(yīng)用廣泛。國內(nèi)從我國快速路的交通流特性上研究，借鑒國外的建模思路及考慮因素，對控制模型重新進行參數(shù)標(biāo)定與改進，但大多是從匝道控制本身出發(fā)，對于匝道與主線的協(xié)同聯(lián)動控制考慮較少。專利方面，CN 104240521A提出了一種智能匝道交通控制機、控制系統(tǒng)以及控制方法，更多的是從設(shè)備層面的匝道控制系統(tǒng)；CN201410333667.3提出了一種快速路入匝道與主線協(xié)同信號控制系統(tǒng)及方法，主要是基于斷面檢測指標(biāo)確定控制的配時方案?？傮w來看，對快速路匝道控制研究較多，但對于快速路匝道、主線之間的協(xié)同控制，以及兩者之間的控制策略和控制方式，有待進一步深化。

當(dāng)前研究大多集中在快速路匝道控制上，對主線與匝道的協(xié)同考慮較少，實際應(yīng)用中，在快速路擁堵嚴(yán)重情況下，僅通過匝道的控制很難實現(xiàn)擁堵的有效疏解，亟需將快速路主線與匝道作為一個整體，進行協(xié)同控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種城市快速路主線與匝道協(xié)同控制方法及系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)斷面采集指標(biāo)不準(zhǔn)確、有效性不高的問題，面向不同場景采取主線、匝道信號燈聯(lián)動控制策略及方案，實現(xiàn)交通組織與信號控制方案的協(xié)同，以及匝道的動態(tài)響應(yīng)控制。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述城市快速路主線與匝道協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征是，包括：

檢測器，檢測器用于檢測匝道和主線的交通流狀態(tài)；

信號燈，信號燈用于控制匝道和主線車道的開啟、關(guān)閉和放行；

信號機，所述信號機與檢測器、信號燈和控制系統(tǒng)連接，信號機用于采集匝道和主線交通流運行狀態(tài)數(shù)據(jù)并上傳給控制系統(tǒng)，并根據(jù)控制系統(tǒng)的控制命令控制信號燈；

以及，控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)觸發(fā)閾值選擇相應(yīng)的預(yù)置方案下發(fā)到信號機。

進一步地，所述檢測器包括匝道檢測器、主線下游檢測器和主線上游檢測器，匝道檢測器、主線下游檢測器和主線上游檢測器的輸出端和信號機連接；所述匝道檢測器用于檢測匝道排附情況，主線下游檢測器用于檢測下游路段擁堵溢出情況，主線上游檢測器）用于檢測上游路段擁堵情況。

進一步地，所述信號燈包括匝道車道燈、匝道匯合處信號燈和主線車道燈，匝道車道燈、匝道匯合處信號燈和主線車道燈和信號機連接；所述匝道車道燈用于控制匝道的開啟和關(guān)閉；所述匝道匯合處信號燈用于控制匝道定周期或自適應(yīng)調(diào)節(jié)控制；所述主線車道燈用于控制主線車道開啟和關(guān)閉。