[發(fā)明專利]信號交叉口防鎖死控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810632098.0
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108765991A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周晨靜;鄭思思;文琰杰;王代鐵;王晴
• 申請（專利權(quán)）人: 北京建筑大學(xué)
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 北京馳納智財知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11367
• 代理人: 單晶

本發(fā)明涉及信號交叉口防鎖死控制系統(tǒng)及方法，其中信號交叉口防鎖死控制系統(tǒng)包括設(shè)置在交通路口的車輛檢測感應(yīng)裝置，車輛檢測感應(yīng)裝置包括：高清攝像機、地感線圈和微波檢測裝置，車輛檢測感應(yīng)裝置將檢測感應(yīng)到的車輛信息傳輸?shù)叫盘柨刂浦行模淇刂浦行母鶕?jù)信號交叉口受阻狀況對交通路口的信號燈組通行進行控制。本發(fā)明信號交叉口防鎖死控制方法，在車流量隨時間變化明顯、規(guī)模較大的交叉口，可以極大地提升交叉口通行效率，有效解決了警力不足的問題，也能更加緩解城市交通擁堵，改善交通環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種交通控制系統(tǒng)，具體的說，是涉及一種信號交叉口防鎖死控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化進程不斷加快，機動車輛迅猛增加，交通出行需求也急劇增加。城市道路網(wǎng)是城市交通流的載體，路網(wǎng)通行質(zhì)量直接決定了交通系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)水平。其中道路信號交叉口可以實現(xiàn)路網(wǎng)交流的流向分配而成為整個路網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。信號交叉口信號管控方案是車流路權(quán)分配的依據(jù)，具體控制模式有單點式控制、協(xié)同控制及感應(yīng)控制等。同時信號控制方案也有大量研究成果，但是這些研究更多以交叉口車流正常通行條件或非飽和狀態(tài)為前提。

在過飽和狀態(tài)或交叉口某一出口道受阻，如果局部流向車流在短時難以消散，將會與其他進口有通行權(quán)的車輛產(chǎn)生沖突，同時由于駕駛員合理通行、缺少讓行意識，發(fā)生不同方向的車輛互相穿插，極易導(dǎo)致交叉口內(nèi)部全部鎖死，從而造成交叉口及整個區(qū)域路網(wǎng)的嚴(yán)重?fù)矶隆Ｍ瑫r，車路通訊、車車通訊等車路協(xié)同技術(shù)隨著信息化技術(shù)發(fā)展也逐漸進入實踐應(yīng)用領(lǐng)域，為交通系統(tǒng)的精細(xì)化管理提供技術(shù)支持。

信號交叉口鎖死致因分析：

在城市內(nèi)部道路信號交叉口，車流通行過程中如果遇到流量過多或交通事故等突發(fā)現(xiàn)象，難以在本相位及時駛出信號交叉口，將會與其他相位車流產(chǎn)生沖突；在城市外部道路信號交叉口，大型車輛較多，如果轉(zhuǎn)彎過程受阻難以在一個相位內(nèi)及時駛出信號交叉口，同樣會產(chǎn)生不同相位車流的相互沖突。由于駕駛員對信號交叉口整體信息感知的缺乏，同時讓行意識較為淡薄，在合理合法通行過程中路權(quán)爭奪再所難免，交叉口鎖死現(xiàn)象容易發(fā)生。課題以下內(nèi)容對當(dāng)前信號交叉口常見兩相位、三相位及四相位控制模式下的鎖死現(xiàn)象進行致因分析。

兩相位鎖死過程及致因：

在流量較少信號交叉口通常采用兩相位信號控制模式，具體為東西方向直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)通行為一相位，南北方向直行、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)為另一相位?，F(xiàn)假設(shè)東西方向通行為第一相位，南北方向通行為第二相位。在第一相位結(jié)束后，如果東向西直行車未能在本相位有效綠燈時段完全駛出交叉口，滯留在信號交叉口內(nèi)部（如圖1所示），在接下來南北相位啟動后，將與南北直行及左轉(zhuǎn)車輛均匯集在交叉口內(nèi)部（如圖2所示），如若再放行第一相位將使車流無法正常運行而產(chǎn)生交叉口鎖死現(xiàn)象。同理，兩相位信號交叉口內(nèi)部任一車流滯留其中，均有機會產(chǎn)生鎖死。如果在發(fā)現(xiàn)滯留車輛的前提下，不再釋放沖突相位，雖然會降低部分通行效率，但可以避免鎖死現(xiàn)象而引發(fā)的大規(guī)模擁堵。

三相位鎖死過程及致因：

當(dāng)相交道路具有等級差異或相交道路流量差距較大，信號交叉口通常采用三相位控制模式，具體為主流量方向直行左轉(zhuǎn)分兩相位，少流量方向為單一相位。其中，主流量直行方向為第一相位，主流量左轉(zhuǎn)方向為第二相位，次流量方向為第三相位。假設(shè)東西方向為主流量方向，南北方向為次流量方向。在第一相位結(jié)束后，產(chǎn)生鎖死原因與兩相位相類似，這里不再細(xì)述。第二相位結(jié)束后，東向南方向如果沒有及時排出，車輛滯留交叉口內(nèi)部（如圖3所示），將與下一相位南向北方向直行及北向東方向左轉(zhuǎn)車流產(chǎn)生沖突（如圖4所示），如若繼續(xù)滯留，回到東西直行相位，西向東方向直行車流進入沖突范圍（如圖5所示），信號交叉口鎖死現(xiàn)象逐漸顯現(xiàn)。

四相位鎖死過程及致因：