[發明專利]感應式協調信號自主控制方法

有效

• 申請號: 201810440056.7
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108648448B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 徐洪峰;章琨;鄭啟明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/08;G08G1/081;G08G1/083;G08G1/095
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

一種感應式協調信號自主控制方法，主要特征是：以連續N個信號周期作為1個生成背景協調信號配時方案的步距。依托背景方案，信號機每秒運行1次感應控制邏輯，以服務連續的機動車通行需求為目標，根據機動車檢測器采集的車輛時距，動態調整協調相位和非協調相位的綠燈時間，計算它們在當前步距、第1個至第N?1個信號周期的期望綠燈時間，上報至控制中心。控制中心根據信號機上報的數據預測協調相位和非協調相位在下一步距的期望基礎綠燈時間，以按需分配基礎綠信比時間、精準達成基礎相位差為目標，生成各個交叉口在下一步距的背景方案，下發至信號機。信號機實現新舊背景方案的過渡，生成下一步距的允許綠燈切斷時段和強制綠燈切斷時刻。本發明能夠在無人干預的情況下，自動生成適應機動車通行需求短時變化規律的感應式協調信號配時參數。

技術領域

本發明屬于智能交通控制技術領域，涉及一種感應式協調信號自主控制方法。

背景技術

干道協調信號控制，即干道沿線交叉口的交通信號燈聯動控制，旨在使得上游交叉口主要通行方向的機動車能夠以較少的行程時間和停車次數通過下游交叉口。隨著機動車檢測設備的普及應用，感應式協調信號控制正逐步取代定時式協調信號控制，成為城市交通信號控制系統的主要技術形式。

所謂感應式協調信號控制，就是干道沿線交叉口在背景協調信號配時方案(簡稱背景方案)的基礎上實施感應控制邏輯。背景方案建立了不同交叉口的協調相位之間以及同一交叉口的協調相位與非協調相位之間的基本時間關系。感應控制邏輯實現了協調相位和非協調相位的綠燈時間動態調整。

通常利用定時式協調信號配時方法生成背景方案。以往數十年中，人們針對定時式協調信號配時方法進行了全面且深入的研究，在控制時段劃分精準化、系統車均延誤最小化、綠波帶寬最大化、相位差過渡快速化和平穩化等方面取得了大量的研究成果，在此基礎上開發的一些信號配時軟件已經在科學研究和工程實踐中得到了廣泛應用。嚴格來說，應當根據各個交叉口的機動車通行需求的宏觀變化規律，將全天的控制過程劃分為多個控制時段，采集并分析每個時段的歷史機動車通行需求數據，面向各個交叉口，在不同的時段生成不同的背景方案，定期更新各個時段的背景方案?，F實情況是，由于設備、人手和預算的不足，往往難以采集到數量足夠多、精度足夠高的機動車通行需求數據，交通工程師不得不粗放地劃分控制時段，精心調校重點時段的背景方案，粗略調校非重點時段的背景方案，迫于道路使用者的抱怨，被動更新個別時段的背景方案。

為了實施感應控制邏輯，應當在協調相位和非協調相位的進口車道安裝機動車檢測器，感知它們的機動車通行需求；根據背景方案生成協調相位的允許綠燈切斷時段以及非協調相位的強制綠燈切斷時刻；利用信號運行狀態和機動車通行需求，構造協調相位和非協調相位的綠燈切斷條件。無論是機動車檢測器的安裝，還是綠燈切斷條件的構造，目前已經形成了較為成熟的技術實現方式，因此，感應控制邏輯的運行效果強烈依賴于背景方案的合理性。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提出了一種感應式協調信號自主控制方法，適用于干道沿線歸屬于同一協調信號控制范圍的四路信號控制交叉口。

本發明的執行主體包括控制中心和信號機。從實施條件、相位設置、時間軸、符號說明、感應控制邏輯、期望綠燈時間、背景方案、第N個信號周期的基礎綠燈時間增加量、允許綠燈切斷時段、強制綠燈切斷時刻10個方面，介紹本發明的技術方案。

一、實施條件

交叉口層面的實施條件包括：

(1)交叉口由雙向通行的兩條道路相交而成，每個進口方向均設置直行機動車相位和左轉相位機動車，直行機動車相位以下簡稱直行相位，左轉相位機動車簡稱左轉相位；

(2)直行相位施劃直行進口車道，采用機動車圓形信號燈，左轉相位施劃左轉進口車道，采用機動車箭頭信號燈；