[發明專利]道路平面交叉口兩相位信號控制全紅時間計算方法

有效

• 申請號: 201810708439.8
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN109035807B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 張國強;陳峻
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明公開了一種道路平面交叉口兩相位信號控制全紅時間計算方法，該方法包括以下步驟：劃分時間段；組織交通調查，獲取關鍵交通數據；分析道路交通數據，劃分車輛類型；計算車輛類型c的平均車身長度vh_c和交通影響系數imp_c；計算車輛在全紅時間內必須通過的最短距離d_e,c；計算每輛車i通過最短距離d_e,c所需時間；計算車輛通過最短距離所需時間t的頻率分布；確定全紅時間累計頻率的閾值Fr；計算全紅時間Rr_n,ph；本發明充分考慮了不同時間段交通組成和車速存在很大的差異性；還考慮了不同車輛類型在交通影響、車速和車身長度等方面存在差異性，能夠更加精準地滿足實際需求。

技術領域

本發明涉及交通工程技術領域，具體涉及一種道路平面交叉口兩相位信號控制全紅時間計算方法。

背景技術

信號控制是交通工程領域的主要技術手段之一，對于緩解道路平面交叉口的交通壓力，改善服務水平和交通安全，發揮著重要作用。兩相位信號控制是交通控制常見的形式，也是多相位信號控制的基礎。當道路平面交叉口的交通量比較低，轉彎交通不太大時，通常采用兩相位控制。對于交通壓力比較大、左轉交通與對向直行交通的沖突比較嚴重的道路平面交叉口，可以在兩相位信號控制方案的基礎上添加左轉相位，形成多相位的信號控制。因此，將兩相位信號控制的有關技術略加拓展，便可應用于多相位信號控制。

全紅時間又稱為清場時間，是交通信號控制的基本參數之一，其取值是否合理對于交通安全有重要的影響。“全紅”指示了所有信號燈都顯示紅色的一種狀態，在該狀態下，已經越過停車線的車輛要迅速離開交叉口，為下一信號相位的開始清理潛在的沖突，做好準備工作。因此，全紅時間是銜接前后兩個相位的關鍵時刻。全紅時間太短，會導致上個相位綠燈期末或者黃燈期間進入交叉口的車輛不能及時清空，給下個相位的運行帶來危險。全紅時間太長，則可能誘導不法駕駛人在全紅期間闖紅燈；此外，還會帶來過高的信號損失時間，削減信號控制道路平面交叉口的通行能力和服務水平。

現有的道路平面交叉口信號控制全紅時間計算方法主要通過分析車輛行駛速度的累計分布曲線確定一個可以參考的速度，然后計算在此速度下車輛通過交叉口必須的時間，此即是全紅時間。此方法簡單、易行，得到了廣泛的應用。然而，該方法沒有考慮交通流的時變特征及其對車輛行駛速度和全紅時間的影響；此外，該方法也沒有區分不同類型的車輛在車身長度、行駛速度和交通影響等方面的差異性。現有全紅時間計算方法存在的上述缺陷使得其難以根據交通流的實際情況精準地計算正確合理的全紅時間。

交通工程領域大量的研究文獻表明，道路交通系統是動態變化的復雜巨系統，不僅交通量在一天的不同時間段有著巨大的變化，從而對車輛的速度也產生影響，交通組成也經常發生變化，導致在不同的時間段各類型車輛所占的比例也存在很大的區別。而不同類型的車輛在其物理特征和交通特征方面具有不容忽略的差異。譬如，大型車輛因其巨大的身軀而對其他車輛帶來更多的影響。如果因意外原因而滯留在交叉口內，大型車輛將帶來更大的交通問題。因此，不同類型的車輛應該區別對待，以便更好地設計出合理的全紅時間計算方法。

考慮到現有信號控制全紅時間計算方法存在的缺點，且道路平面交叉口的交通流具有非常復雜的動態變化，影響著信號控制全紅時間的計算，從信號控制全紅時間的功能與作用出發，如何設計一種能夠更好地響應交通流復雜多變特征的信號控制全紅時間計算方法，將是本領域的重大改革和進步。

發明內容

技術問題：為了克服現有技術的不足，本發明提供一種道路平面交叉口兩相位信號控制全紅時間計算方法，該方法可以有效解決現有技術簡單、粗糙的缺陷，可以更加精細地分析道路平面交叉口交通流多變復雜的特征，并據此精準地計算其兩相位信號控制的全紅時間。該發明的思想和方法可以非常方便地加以推廣，以適應多相位交通信號控制。

技術方案：

道路平面交叉口兩相位信號控制全紅時間計算方法，其特征在于，具體包括以下步驟：