[發明專利]基于信號交叉口運行狀況的可變車道切換與信號配時方法

在審

• 申請號: 202011472992.X
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112884194A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 陳昊;屈小琳
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區測繪地理信息有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G08G1/065;G08G1/08
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 豐葉

本發明公開了一種基于信號交叉口運行狀況的可變車道切換與信號配時方法，包括以下步驟：S1、采集數據，在交叉口布設交通流檢測設備，采集信號交叉口基礎數據；S2、設定閾值，依據信號交叉口基礎數據設定可變車道切換閾值；S3、調整配時，根據可變車道切換后的交通運行狀況對信號交叉口的信號配時進行調整；S4、方案模擬優化，對方案進行模擬實施并對實施效果進行跟蹤評價，并根據評價結果對方案進行優化，能夠使交叉口車道分配與信號配時更貼合實際交通運行規律，有效的提高道路通行效率，降低車輛通行延誤。

技術領域

本發明涉及交通信號控制技術領域，尤其涉及基于信號交叉口運行狀況的可變車道切換與信號配時方法。

背景技術

隨著城市的發展，機動車保有量不斷增長，城市交通中供需之間的矛盾越來越沖突，城市擁堵現象逐漸加劇。然而，與城市中機動車的增長速率相比城市道路的建設速率要低的多，同時新建、改擴建道路工程成本較高、道路設施的建設周期長，在短時間內很難滿足需求，不能達到預期的實施效果。因此，在現有的道路資源條件下，最大限度提高道路的利用效率，并制定科學的交通管控方案成為當下緩解交通擁堵的主要途徑和交通研究者所要解決的關鍵問題。

而信號交叉口進口道處的可變車道作為潮汐交通的一種，通過對某些車道上的行車方向或行車種類在不同的時段進行變換對交叉口處的交通進行有效的組織，從而使得現有的道路時空資源得到充分的利用，盡而能有效的解決交又口處由于轉向不均衡所造成的交通擁堵問題。目前，可變車道已經在多個城市實施。

現有的可變車道切換控制方法具有以下缺點：①可變車道定時切換，無法適應每日流量變化情況；②可變車道未與信號配時相關聯；③擁堵發生后進行可變車道切換會導致原先積壓在可變車道的車輛無法通行。

發明內容

為克服上述缺點，本發明的目的在于提供一種能夠使交叉口車道分配與信號配時更貼合實際交通運行規律，有效的提高道路通行效率，降低車輛通行延誤的基于信號交叉口運行狀況的可變車道切換與信號配時方法。

為了達到以上目的，本發明采用的技術方案是：一種基于信號交叉口運行狀況的可變車道切換與信號配時方法，包括以下步驟：S1、采集數據，在交叉口布設交通流檢測設備，采集信號交叉口基礎數據；S2、設定閾值，依據信號交叉口基礎數據設定可變車道切換閾值；S3、調整配時，根據可變車道切換后的交通運行狀況對信號交叉口的信號配時進行調整；S4、方案模擬優化，對方案進行模擬實施并對實施效果進行跟蹤評價，并根據評價結果對方案進行優化。

優選地，所述步驟S1中信號交叉口基礎數據包括信號交叉口靜態基礎信息和信號交叉口動態基礎信息，所述信號交叉口靜態基礎信息包括進口道方向車道數、渠化設置數據、檢測器布置數據，所述信號交叉口動態基礎信息包括信號交叉口當前信號相位相序設計及配時設置數據、信號交叉口交通運行流量數據。

優選地，所述步驟S1中在交叉口布設交通流檢測設備包括在停止線處布設線圈設備或在對向布設微波、視頻檢測器。

優選地，所述步驟S2中設定可變車道切換閾值以進口道方向車道數為條件，當進口道方向車道數小于4條時，不設置可變車道。

優選地，所述步驟S2中設定可變車道切換閾值以流量和交叉口實際通行能力為條件，當改變可變車道屬性將會使流量和交叉口實際通行能力增加時，切換可變車道；當改變可變車道屬性將會使流量和交叉口實際通行能力不變甚至下降時，可變車道保持不變。

進一步地，依據所述流量和交叉口實際通行能力，建立了5個計算公式：

①、信號交叉口左轉相位的初始通行能力為：

其中：

S_L-在可變車道屬性變為直行之前左轉相位的飽和流量；

g_L-信號交叉口左轉相位綠燈時長；

C-信號配時周期；