[發明專利]基于綠燈延長請求區利用率的單點全感應式信號配時方法

有效

• 申請號: 202010529377.1
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111785038B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 徐洪峰;張棟;陳虹瑾;章琨;鄭啟明
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/08;G08G1/085
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

一種基于綠燈延長請求區利用率的單點全感應式信號配時方法，屬于交通信號控制技術領域。本發明提出機動車安全擴展長度、綠燈延長請求區、綠燈延長請求區利用率的概念。在網聯汽車滲透率達到100％的道路交通環境中，面向單個信號控制交叉口的當前綠燈機動車相位，根據導向車道的長度和數量以及當前時刻綠燈延長請求區內的機動車的數量、位置、實體長度和速度，建立綠燈延長請求區利用率的計算方法；利用綠燈延長請求區利用率，定義綠燈主動切斷條件，設計單點全感應邏輯。本發明可以充分利用網聯汽車的運行狀態數據，精準刻畫當前綠燈機動車相位的交通需求，最大程度地減少綠燈浪費現象和綠燈不足現象，提升單個信號控制交叉口的性能。

技術領域

本發明屬于交通信號控制技術領域，涉及一種基于綠燈延長請求區利用率的單點全感應式信號配時方法。

背景技術

單個信號控制交叉口(簡稱單點)是僅根據自身的道路空間布局和交通需求模式配置交通信號燈的啟亮順序和顯示時間的平面交叉口。導向車道是信號控制交叉口的機動車停止線上游明確標示機動車規定行駛方向、禁止機動車越線行駛的車行道。

單點全感應式信號配時方法的工作原理可以概括為：在單個信號控制交叉口的各條導向車道上布設實體或虛擬的檢測設備，采集機動車運行狀態數據，感知機動車交通需求；自機動車相位的最小綠燈時長結束時刻開始，根據機動車交通需求的實時變化，逐秒決定是否切斷綠燈；原則上，機動車相位的綠燈時長應當小于等于最大綠燈時長；機動車相位的綠燈結束后，依次啟亮黃燈和紅燈，當紅燈時長達到紅燈清空時長時，相位顯示順序中的下一機動車相位啟亮綠燈；行人相位與緊鄰的非沖突直行機動車相位同步顯示綠燈，行人相位的綠燈時長主要取決于緊鄰的非沖突直行機動車相位的最小綠燈時長。

機動車相位為了響應自身交通需求的實時變化而切斷綠燈的行為稱為主動切斷綠燈，主動切斷綠燈的依據稱為綠燈主動切斷條件。機動車相位為了響應其他相位交通需求的實時變化而切斷綠燈的行為稱為被動切斷綠燈，被動切斷綠燈的依據稱為綠燈被動切斷條件。主動切斷綠燈是單點全感應式信號配時方法的最常見技術形式。由綠燈主動切斷條件和綠燈被動切斷條件構成的單點全感應邏輯是單點全感應式信號配時方法的核心技術。

單點全感應式信號配時方法習慣通過評估機動車相位的導向車道內是否存在有可能連續通過停止線的機動車來構造綠燈主動切斷條件。為了定義這一綠燈主動切斷條件，往往利用布設在停止線上游某一位置的檢測設備采集空當時間(即前車車尾最后端離開檢測范圍至后車車頭最前端到達檢測范圍的時間)，自機動車相位的最小綠燈時長結束時刻開始，當該相位的所有檢測設備采集的空當時間先后或同時超過某一閥值時，滿足綠燈主動切斷條件。

常規的交通流數據檢測技術只能在導向車道內的特定位置獲取特定類型的機動車運行狀態數據，囿于匱乏的數據資源，人們不得不粗略刻畫當前綠燈機動車相位的交通需求，定義綠燈主動切斷條件時，沒有考慮導向車道的長度、數量以及導向車道內的機動車的數量、位置、實體長度、速度等因素帶來的影響。有理由相信，面對多樣復雜的道路空間布局、交通需求模式和交通運行狀態，傳統的單點全感應式信號配時方法很有可能造成綠燈浪費現象和綠燈不足現象，單個信號控制交叉口的性能仍有一定的提升空間。

在網聯汽車普及應用的時代，高密度、多類型、高精度的機動車運行狀態數據變得唾手可得，單點全感應式信號配時方法的一個重要發展方向是：借助豐富的數據資源，建立一種標準化的技術流程，精準刻畫當前綠燈機動車相位的交通需求，在此基礎上構造新的綠燈主動切斷條件，消除綠燈浪費現象和綠燈不足現象，提升單個信號控制交叉口的性能。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基于綠燈延長請求區利用率的單點全感應式信號配時方法。

本發明采用的技術方案如下：