基于可变导向车道的信号配时优化方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于可变导向车道的信号配时优化方法，在可变导向车道功能属性发生变化后，根据检测器获得的各转向交通量，得出各转向车流饱和度，根据饱和度确定不同的信号配时优化方案，具体包括：饱和度较低时，以延误最小作为控制目标，采用传统韦伯斯特法确定周期与信号配时；当饱和度大于0.9时，以提高路口通行能力与减小延误为目标，若某一转向过饱和时，利用爬山法调整周期和绿信比；若各转向均达饱和，在常规四相位基础上增加一个相位，重新划分相位组，寻找各组合相位组的关键相位链，按等饱和度原则分配绿灯时间；达到减小交叉口总延误、提高通行能力的目的。
【专利说明】基于可变导向车道的信号配时优化方法
【技术领域】
[0001]本发明属于道路交通控制领域，具体涉及在可变导向车道功能属性发生变化后，依据不同的道路饱和度确定信号配时的方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，汽车保有量的急剧增加，许多大中城市的交通拥堵现象也趋严重。城市交叉口是城市道路网中道路通行能力的“隘路”，是交通秩序混乱和交通事故的多发点。解决城市交通拥堵问题的关键之一是要提高城市交叉口的通行效率，其车道功能划分与信号配时设计是否合理直接影响到整个城市交通网络的运行状态。
[0003]可变车道管理技术就是一种动态的交通管理与控制方法，根据交通需求的变化，对路段车道或交叉口车道功能进行动态调整，以适应交通流量的变化。目前可变导向车道的实施在部分城市已经获得了较好的效果。但在可变导向车道转向功能发生变化后，原有的信号配时会存在一定的缺陷，考虑如何设置合理的信号配时方案，才能更好地提高可变导向车道的效率。
[0004]同时，针对不同的交通流状况，信号控制策略也会有所差异，特别是饱和交通与低饱和交通存在着显著的不同。现有研究虽然对低流量和高流量下的信号控制进行分别讨论，但均以韦伯斯特法进行信号调整，忽略了韦伯斯特法在应对饱和交通时的缺陷。
[0005]因此本发明在可变导向车道功能属性发生变化的基础上，针对不同条件下的优化目标以及不同的饱和度提出信号配置优化方案。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提出一种基于可变导向车道的信号配时优化方法，在可变导向车道的基础上，协同信号配时的控制，使进口道饱和度控制在合理范围，减少交叉口延误，提高通行能力。
[0007]本发明采用的技术方案为:基于可变导向车道的信号配时优化方法，具体包括:
[0008]I)检测器的布设；
[0009]将线圈检测器布设在距离进口道上游展宽段尾部，数量为进口直行车道、左转车道、可变导向车道上的线圈检测器的总和，用于检测各车道通过车辆数数据，由此获得进口道各转向流量交通参数；
[0010]2)计算各转向饱和度:其中1一1转向车流的单车道车流量，当量交通量/小时；CAPi—i转向车流的通过能力，当量交通量/小时；
[0011]3)判断各转向的饱和度:若流量较低，非饱和状态下，改变可变导向车道转向功能后，各转向饱和度Xi ( X。，其中X。为临界饱和度时，信号配时转步骤4);随着进口道流量的增加，特别表现在某一转向相位Xi > X0时，信号配时的调整转步骤5);当进口道趋于拥堵，目标进口道的各转向流量比均明显大于对向进口道各转向流量比时，以常规四相位配时方案为基础，配时优化转步骤6)。
[0012]4)对于各转向饱和度Xi ( X。其中X。为临界饱和度，根据流量变化调整信号配时:
[0013]4.1)确定相位流量比变化值
[0014]假设原有左转车道数为a条，直行车道数为b条，考虑可变车道功能发生变化后，左转车道数变为a’条，直行车道数变为b’ ；则各相位流量比变为:
[0015]左转相位流量比变为:
[0016]
【权利要求】
1.基于可变导向车道的信号配时优化方法，其特征在于，包含以下步骤: 1)检测器的布设； 将线圈检测器布设在距离进口道上游展宽段尾部，数量为进口直行车道、左转车道、可变导向车道上的线圈检测器的总和，用于检测各车道通过车辆数数据，由此获得进口道各转向流量交通参数； 2)计算各转向饱和度:
2.根据权利要求1所述的基于可变导向车道的信号配时优化方法，其特征在于，步骤.4.3)所述的爬山法为: .2.1)首先对周期进行调整，把周期向正方向以一定步长进行一次调整后，计算此时的延误d ； .2.2)不改变周期，定步长调整绿信比，分为正向与反向调整，当向正向调整计算得到每辆车的平均延误d’较延误d减少时，说明该方向调整绿信比有效，继续调整直至最小延误值；若绿信比调整中计算值较延误值d大，说明绿信比调整方向不正确，继续反向调整，直至获得最小延误，调整过程中要对每个方案的主要进口道饱和度进行检验，当饱和度〈0.9，该方案有效； .2.3)该周期获得的最小延误值与调整周期前的延误值进行对比，若延误值降低，说明周期调整方向正确，循环上述步骤2.1)、2.2)继续调整；若延误值未降低，则减小一定步长周期时间进行调整，绿信比的调整同步骤2.2)； .2.4)当无论周期增加或减少、绿信比如何调整，延误值都不再变小时，优化完毕。
【文档编号】G08G1/09GK103700273SQ201410004750
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】陈峻, 顾姗姗, 何鹏, 刘志广 申请人:东南大学