[發(fā)明專利]一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010836862.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN112017434B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉東波;何廣進(jìn);劉成生;華璟怡;徐棱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 公安部交通管理科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/015;G08G1/065;G08G1/08;G08G1/16
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 張寧;黃瑩

本發(fā)明提供一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法，其能夠預(yù)判路口流向流量，提前準(zhǔn)備路口可變車道放行切換，進(jìn)而可避免路口失衡或減少路口失衡時(shí)間，提升路口的總體通行效率。本發(fā)明技術(shù)方案中，將車輛數(shù)基于車輛類型轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度，基于待監(jiān)測(cè)路段與各個(gè)上游車道的路徑關(guān)系，結(jié)合歷史車道狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到上游車道進(jìn)入待監(jiān)測(cè)路段的可變車道進(jìn)口的車輛流量比，以及計(jì)算進(jìn)入可變車道進(jìn)口的車輛的轉(zhuǎn)向的車輛流量比，預(yù)先估算待監(jiān)測(cè)路段上每個(gè)行駛方向的車流量，相加后得到待監(jiān)測(cè)路段上每個(gè)行駛方向的可能需要處理的車流量，然后與車道可以處理的車流量進(jìn)行比較，進(jìn)而找到轉(zhuǎn)向方向；同時(shí)本發(fā)明也公開了一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能交通控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在城市交通上下班高峰時(shí)段，進(jìn)出市區(qū)的交通流會(huì)呈現(xiàn)明顯的潮汐現(xiàn)象。在當(dāng)前城市土地高強(qiáng)度開發(fā)、路口拓寬空間有限的情況下，可變車道是常用的解決這個(gè)交通問題的常用方法。可變車道控制可在不拓展道路空間資源的情況下，通過路段、路口時(shí)空資源的動(dòng)態(tài)分配，來適應(yīng)方向性不均衡交通流給道路交叉口帶來的交通壓力。

當(dāng)前常見的可變車道控制方法如下：

(1)固定時(shí)段固定轉(zhuǎn)向方法；民警根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通常每天早高峰或晚高峰設(shè)置一個(gè)特定的轉(zhuǎn)向來適應(yīng)總體的交通流向需求；

(2)在可變車道兩側(cè)部署檢測(cè)器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可變車道的流向流量、排隊(duì)狀態(tài)等交通數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)有不同流向車道流量不均衡，且失衡流向的流量較大、排隊(duì)積壓擁堵時(shí)，進(jìn)行車道的動(dòng)態(tài)切換；

然而，同一天內(nèi)的交通流具有波動(dòng)性，在一個(gè)時(shí)段內(nèi)流向流量需求是不穩(wěn)定的，且不同日期或社會(huì)活動(dòng)等也將影響流量的穩(wěn)定性及時(shí)段起始時(shí)間；所以基于(1)固定時(shí)段的可變車道切換方法，容易造成段時(shí)間的車道通行效率低下問題；而(2)的動(dòng)態(tài)切換方法，根據(jù)路口流量切換規(guī)則需要在路口已經(jīng)發(fā)生失衡的前提下才進(jìn)行切換，因此產(chǎn)生了安全延時(shí)，同時(shí)切換后社會(huì)車輛通常不能立刻適應(yīng)新的車道放行規(guī)則，需要經(jīng)過數(shù)分鐘后方可適應(yīng)進(jìn)而產(chǎn)生適應(yīng)延時(shí)，因此還是將造成數(shù)分鐘的失衡擁擠。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的可變車道控制方法會(huì)導(dǎo)致車道通行效率低下，或者處理延時(shí)導(dǎo)致車道發(fā)生擁堵的問題，本發(fā)明提供一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法，其能夠預(yù)判路口流向流量，提前準(zhǔn)備路口可變車道放行切換，進(jìn)而可避免路口失衡或減少路口失衡時(shí)間，提升路口的總體通行效率。同時(shí)本發(fā)明也公開了一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種基于時(shí)空協(xié)同的可變車道控制方法，其特征在于，其包括以下步驟：

S1：設(shè)：待監(jiān)測(cè)可變車道所在路段為待監(jiān)測(cè)路段；所述待監(jiān)測(cè)路段上與所述待監(jiān)測(cè)可變車道同向的車道共同擁有一個(gè)車道入口，記做可變車道進(jìn)口；

找到所述待監(jiān)測(cè)路段進(jìn)口方向的上游路口所在路段上的各個(gè)車道，記做上游車道；

設(shè)，所述上游路口中，共有I個(gè)所述上游車道；其中，I取值為正整數(shù)；

獲取所述待監(jiān)測(cè)可變車道、所有的所述相鄰車道、所有的所述上游車道的交通狀態(tài)，獲取車道狀態(tài)數(shù)據(jù)；

S2：基于當(dāng)前的所述車道狀態(tài)數(shù)據(jù)、參照歷史數(shù)據(jù)，計(jì)算每一個(gè)所述上游車道的車輛進(jìn)入所述可變車道進(jìn)口的流量比例，記做可變車道進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例Q(i)，其中i表示第i個(gè)上游車道，i為正整數(shù)，且i≤I；

S3：計(jì)算進(jìn)入到所述可變車道進(jìn)口的車輛的可能的駛?cè)氩煌较虻牧髁浚涀鲛D(zhuǎn)向預(yù)計(jì)流量，；

自第i個(gè)所述上游車道轉(zhuǎn)入所述可變車道進(jìn)口方向的流量為C(i)；

車輛進(jìn)入到所述可變車道進(jìn)口后，共有K個(gè)可能的行駛方向；進(jìn)入所述可變車道進(jìn)口的所有車輛繼續(xù)轉(zhuǎn)向不同的方向的比例，記做進(jìn)口轉(zhuǎn)向比例P(k)，k為正整數(shù)，且k≤K；