[發(fā)明專利]基于綠燈延長請求區(qū)利用率的單點(diǎn)全感應(yīng)式信號配時(shí)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010529377.1
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111785038B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐洪峰;張棟;陳虹瑾;章琨;鄭啟明
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/08;G08G1/085
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

1.一種基于綠燈延長請求區(qū)利用率的單點(diǎn)全感應(yīng)式信號配時(shí)方法，其特征在于，包括實(shí)施條件、機(jī)動車安全擴(kuò)展長度、綠燈延長請求區(qū)、綠燈延長請求區(qū)利用率、單點(diǎn)全感應(yīng)邏輯五個(gè)方面，具體如下：

一、實(shí)施條件

(1)道路上運(yùn)行的機(jī)動車均是網(wǎng)聯(lián)汽車；

(2)信號控制機(jī)能夠?qū)崟r(shí)獲取每條導(dǎo)向車道內(nèi)的每臺機(jī)動車的位置、實(shí)體長度和速度；

(3)機(jī)動車相位的信號燈色及其顯示順序是“綠燈→黃燈→紅燈→綠燈”；

二、機(jī)動車安全擴(kuò)展長度

機(jī)動車安全擴(kuò)展長度用于反映機(jī)動車使用的標(biāo)準(zhǔn)道路空間，由實(shí)體長度和最小碰撞規(guī)避距離組成；其中，實(shí)體長度是機(jī)動車的車頭最前端至車尾最后端的長度；最小碰撞規(guī)避距離等于機(jī)動車在當(dāng)前速度下緊急制動至靜止所需的標(biāo)準(zhǔn)距離加上機(jī)動車在靜止?fàn)顟B(tài)下應(yīng)當(dāng)與前方靜止物體保持的標(biāo)準(zhǔn)距離；

利用公式(1)計(jì)算時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道內(nèi)的第i臺機(jī)動車的安全擴(kuò)展長度

其中，表示時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道內(nèi)的第i臺機(jī)動車的實(shí)體長度；表示時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道內(nèi)的第i臺機(jī)動車的最小碰撞規(guī)避距離；

其中，v(t)_K,j,i表示時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道內(nèi)的第i臺機(jī)動車的速度；表示時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道內(nèi)的第i臺機(jī)動車的標(biāo)準(zhǔn)緊急制動減速度；D^s表示機(jī)動車在靜止?fàn)顟B(tài)下應(yīng)當(dāng)與前方靜止物體保持的標(biāo)準(zhǔn)距離；

三、綠燈延長請求區(qū)

當(dāng)機(jī)動車的車頭最前端位于導(dǎo)向車道內(nèi)、車尾最后端位于導(dǎo)向車道外時(shí)，將車頭最前端所在的導(dǎo)向車道認(rèn)定為該臺機(jī)動車所在的導(dǎo)向車道；當(dāng)機(jī)動車的車頭最前端和車尾最后端都位于導(dǎo)向車道內(nèi)時(shí)，將車尾最后端所在的導(dǎo)向車道認(rèn)定為該臺機(jī)動車所在的導(dǎo)向車道；當(dāng)機(jī)動車的車頭最前端位于導(dǎo)向車道外、車尾最后端位于導(dǎo)向車道內(nèi)時(shí)，將車尾最后端所在的導(dǎo)向車道認(rèn)定為該臺機(jī)動車所在的導(dǎo)向車道；

一個(gè)機(jī)動車相位控制一條或多條導(dǎo)向車道；在每條導(dǎo)向車道的實(shí)際停止線上游5至10米處設(shè)置虛擬停止線，導(dǎo)向車道起點(diǎn)至虛擬停止線的空間稱為綠燈延長請求區(qū)；對于當(dāng)前綠燈機(jī)動車相位，延長綠燈決定的產(chǎn)生取決于該相位的所有綠燈延長請求區(qū)內(nèi)的機(jī)動車運(yùn)行狀態(tài)，與虛擬停止線至實(shí)際停止線之間的機(jī)動車運(yùn)行狀態(tài)無關(guān)；

四、綠燈延長請求區(qū)利用率

綠燈延長請求區(qū)利用率是當(dāng)前時(shí)刻機(jī)動車相位的綠燈延長請求區(qū)使用長度與綠燈延長請求區(qū)可用長度的比值；對于當(dāng)前綠燈機(jī)動車相位，綠燈延長請求區(qū)利用率用于反映機(jī)動車交通需求的大??；

利用公式(3)計(jì)算時(shí)刻t相位K的綠燈延長請求區(qū)利用率

其中，表示時(shí)刻t相位K的綠燈延長請求區(qū)使用長度；表示時(shí)刻t相位K的綠燈延長請求區(qū)可用長度；

(1)綠燈延長請求區(qū)可用長度

當(dāng)一條導(dǎo)向車道的綠燈延長請求區(qū)內(nèi)存在機(jī)動車時(shí)，綠燈延長請求區(qū)可用長度等于所有機(jī)動車獲得的綠燈延長請求區(qū)長度總和：虛擬停止線后第1臺機(jī)動車獲得的綠燈延長請求區(qū)長度等于本車車尾最后端至虛擬停止線的距離；虛擬停止線后第2臺機(jī)動車及后續(xù)機(jī)動車獲得的綠燈延長請求區(qū)長度等于本車車尾最后端至前車車尾最后端的距離；

當(dāng)一條導(dǎo)向車道的綠燈延長請求區(qū)內(nèi)不存在機(jī)動車時(shí)，綠燈延長請求區(qū)可用長度等于綠燈延長請求區(qū)長度；

利用公式(4)計(jì)算時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道的綠燈延長請求區(qū)可用長度

其中，L_K,j表示相位K的第j條導(dǎo)向車道的綠燈延長請求區(qū)長度；表示時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道內(nèi)的第i臺機(jī)動車獲得的綠燈延長請求區(qū)長度；I表示時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道內(nèi)的機(jī)動車數(shù)量；

利用公式(5)計(jì)算時(shí)刻t相位K的綠燈延長請求區(qū)可用長度

其中，J表示相位K的導(dǎo)向車道數(shù)量；

(2)綠燈延長請求區(qū)使用長度

當(dāng)一條導(dǎo)向車道的綠燈延長請求區(qū)內(nèi)存在機(jī)動車時(shí)，綠燈延長請求區(qū)使用長度等于所有機(jī)動車使用的綠燈延長請求區(qū)長度總和；機(jī)動車使用的綠燈延長請求區(qū)長度等于本車獲得的綠燈延長請求區(qū)長度與本車安全擴(kuò)展長度的最小值；

當(dāng)一條導(dǎo)向車道的綠燈延長請求區(qū)內(nèi)不存在機(jī)動車時(shí)，綠燈延長請求區(qū)使用長度為零；

利用公式(6)計(jì)算時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道內(nèi)的第i臺機(jī)動車使用的綠燈延長請求區(qū)長度

利用公式(7)計(jì)算時(shí)刻t相位K的第j條導(dǎo)向車道的綠燈延長請求區(qū)使用長度

利用公式(8)計(jì)算時(shí)刻t相位K的綠燈延長請求區(qū)使用長度

五、單點(diǎn)全感應(yīng)邏輯

已知：G(t)_K、分別表示時(shí)刻t相位K、K^～的綠燈時(shí)長；minG_K、分別表示相位K、K^～的最小綠燈時(shí)長；maxG_K、分別表示相位K、K^～的最大綠燈時(shí)長；分別表示相位K、K^～的綠燈延長請求區(qū)利用率閥值；

若相位K獨(dú)立切斷綠燈，當(dāng)時(shí)刻t滿足下列條件1或2時(shí)，立即切斷相位K的綠燈：

若相位K和K^～必須同時(shí)切斷綠燈，當(dāng)時(shí)刻t₁滿足下列條件1或2時(shí)，允許切斷相位K的綠燈；當(dāng)時(shí)刻t₂滿足下列條件3或4時(shí)，允許切斷相位K^～的綠燈：

一旦同時(shí)允許切斷相位K和K^～的綠燈，立即切斷相位K和K^～的綠燈。