[發明專利]基于排隊論的失衡交叉口信號相位優化設計方法

有效

• 申請號: 201910379672.0
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN109993982B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 徐新東;樹愛兵;王運霞;徐棱;劉成生;蔡玉寶;張賓
• 申請（專利權）人: 公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

1.一種基于排隊論的失衡交叉口信號相位優化設計方法，其特征在于，包括：

根據交叉口某方向組一進口道直行車道的平均排隊長度為左轉車道的平均排隊長度為對向進口道的直行車道的平均排隊長度為左轉車道的平均排隊長度為判斷該方向組是否達到失衡條件，然后對達到失衡條件的交叉口進行分類別判斷放行相位優化設計；

具體包括如下步驟：

步驟S1，選擇交叉口的某一個方向組進行相位優化設計；

步驟S2，對選取的方向組進行失衡性判斷，如果達到失衡條件，則進入步驟S3進行相位優化設計；否則，無需優化信號相位；

交叉口失衡判斷依據如公式(1)所示：

其中，K₁為交叉口方向組一進口道的直行排隊長度與對向進口道直行排隊長度的比值閾值，K₂為交叉口方向組一進口道的左轉排隊長度與對向進口道左轉排隊長度的比值閾值；

步驟S3，對達到失衡條件的交叉口進行分類別判斷放行相位優化設計，當交叉口該方向組滿足且時，說明該方向組的進口道直行和左轉交通流向均出現失衡現象，進行放行相位的判斷選擇；否則，轉入步驟S4；

交叉口基本方案a的判斷依據如公式(2)所示：

公式(2)表明該方向組兩進口道的直行平均排隊長度均大于左轉平均排隊長度的情況下，交叉口信號相位設計選擇基本方案a；

交叉口基本方案b的判斷依據如公式(3)所示：

公式(3)表明該方向組兩進口道的左轉平均排隊長度均大于直行平均排隊長度的情況下，交叉口信號相位設計選擇基本方案b

交叉口基本方案c、d的判斷依據如公式(4)所示：

公式(4)表明該方向組一進口道的同向的直行、左轉平均排隊長度均大于對向進口道直行、左轉平均排隊長度的情況下，交叉口信號相位設計選擇基本方案c或d；

基本方案a的信號放行相位為：該方向組中先是一個方向單放，然后兩個方向直行，再另一個方向單放；

基本方案b的信號放行相位為：該方向組中先是一個方向單放，然后兩個方向左轉，再另一個方向單放；

根據公式(4)所選的基本方案c或d的信號放行相位為：該方向組中先是兩個方向直行，然后該方向組中直行、左轉平均排隊長度均較大的一進口道單放，再兩個方向左轉；

步驟S4，對達到失衡條件的交叉口進行分類別判斷放行相位優化設計，當交叉口該方向組滿足且時，說明該方向組的進口道直行交通流向出現失衡現象，進行放行相位的判斷選擇；否則，轉入步驟S5；

交叉口基本方案a的判斷依據如公式(5)所示：

公式(5)表明該方向組兩進口道的直行平均排隊長度均大于左轉平均排隊長度的情況下，交叉口信號相位設計選擇基本方案a；

交叉口基本方案c、d的判斷依據如公式(6)所示：

公式(6)表明該方向組兩進口道的左轉平均排隊長度均大于直行平均排隊長度的情況或該方向組一進口道的同向的直行、左轉平均排隊長度均大于對向進口道直行、左轉平均排隊長度的情況下，交叉口信號相位設計選擇基本方案c或d；

根據公式(6)所選的基本方案c或d的信號放行相位為：

該方向組中先是兩個方向直行，然后：

若滿足公式(6)中第一行不等式，則中較大者對應的進口道單放；

若滿足公式(6)中第二或第三行不等式，則該方向組中直行、左轉平均排隊長度均較大的一進口道單放；

再兩個方向左轉；

步驟S5，對達到失衡條件的交叉口進行分類別判斷放行相位優化設計，當交叉口該方向組滿足且時，說明該方向組的進口道左轉交通流向出現失衡現象，進行放行相位的判斷選擇；

交叉口基本方案b的判斷依據如公式(7)所示：

公式(7)表明該方向組兩進口道的左轉平均排隊長度均大于直行平均排隊長度的情況下，交叉口信號相位設計選擇基本方案b；

交叉口基本方案c、d的判斷依據如公式(8)所示：

公式(8)表明該方向組兩進口道的直行平均排隊長度均大于左轉平均排隊長度的情況或該方向組一進口道的同向的直行、左轉平均排隊長度均大于對向進口道直行、左轉平均排隊長度的情況下，交叉口信號相位設計選擇基本方案c或d；

根據公式(8)所選的基本方案c或d的信號放行相位為：

該方向組中先是兩個方向直行，然后：

若滿足公式(8)中第一行不等式，則中較大者對應的進口道單放；

若滿足公式(8)中第二或第三行不等式，則該方向組中直行、左轉平均排隊長度均較大的一進口道單放；

再兩個方向左轉。

2.如權利要求1所述的基于排隊論的失衡交叉口信號相位優化設計方法，其特征在于，

K₁、K₂的值取2。