多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法_2

文档序号:8457936阅读:来源:国知局
多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法,包括以 下步骤:1)多相位跳变诱导控制方法主要针对交叉口多车道设计,根据交叉口每一个车道 的车辆通行信息,通过系统扫描和繁忙路段优先通行原理,自动对繁忙车道发出通行信号, 诱导该车道车辆优先通行。相容车道采用同一相位,相位跳变主要发生在非相容车道之间, 与传统的多相位定周期的固定相位变化模式不同。
[0033] 多相位跳变诱导控制依据各个车道等待或驶入交叉路口路段的车辆多少,因此需 要在交通路口的每个车道设置上游车辆检测器和停车线车辆检测器,实时检测消散车辆和 进入路口的车辆。相位跳变诱导控制时,系统对交叉口各个车道的等待车辆和驶入车辆多 少(通过监测、计算)进行实时扫描,等待车辆数量多的或有车辆驶入交口路段的车道通行 权最优先,系统优先发出绿灯信号。控制过程见图2 (相位可跳变和车辆全动态诱导交通控 制流程图)。
[0034] 如,交叉路口路段等待或驶入车辆多的某一车道优先获得通行权,信号机发送绿 灯信号,该车道车辆现放行;等待车辆少的车道后放行;无车辆驶来且没有车辆等待的路 段,交通信号机发出红灯或黄闪信号;
[0035] 其与实施例1进一步不同的是,某一车道获得通行权后,如果在最小绿灯时间即 将结束之前不再有车辆通过上游车辆检测器,或者该车道在获得通行权之前没有排队车辆 或无车辆到达,系统会判断其他非相容车道车辆情况,如果非相容车道有车等待或有车驶 入,则相位立即产生跳变,系统会把通行权交给非相容车道,诱导信号由绿灯变为红灯信 号。如果非相容车道无车,则相位不跳变。
[0036] 如,某一个交叉口的一个车道上很长的时间一直处于允许车辆通行状态,而另一 个车道由于长时间无车而长时间处于红灯或黄闪状态。
[0037] 实施例3
[0038] 本实施例的多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法,实际控制时,根据交叉 口每个车道的等待或驶入车辆多少自动改变相位和相位数。相位跳变期间可根据道路诱导 实际情况插入绿闪或黄灯等。在一个诱导周期内相位根据车流随机跳变,相位设定在1~3 之间,多相位跳变诱导有效解决了夜间道路以及新修道路交叉口车辆盲等问题(如南北车 道无车,东西车道有车但禁止通行)。
[0039] 相位跳变诱导控制主要针对交叉口某一车道的绿灯信号进行控制,通过对某车道 的等待车辆(前一次诱导周期内绿灯红灯消散车辆、红灯期间驶入车辆)、该车道车流量、 车速等信息计算分析,动态分配该绿灯绿灯时间。
[0040] 由于诱导相位的变化主要依据车辆信息,因此诱导相位的跳变具有随机性,诱导 相位数和诱导周期具有不确定性。
[0041] 实施例4
[0042] 本实施例的多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法,与实施例3不同的是, 进一步的:在一个动态感应的诱导周期Ti内,如果某一车道j的车辆在某时刻获得通行权, 交通信号机首先给出该相位所需的最小绿灯时间GjO,疏散该车道排队车流和该时段的到 达车流,并通过停车线车辆检测器统计消散车流;GjO结束时,如果上游车辆检测器检测到 上游仍然有车辆驶入路口,交通信号机则增加一个单位绿灯延时;在单位绿灯延时时间内, 如果仍然有车辆驶入路口,则继续增加单位绿灯延时,直到该车道没有车辆到达或总绿灯 时间Gj达到最大绿灯时间Gjmax,此时交通信号机将立即改变诱导相位,把通行权交给非 相容车道;如果在最小绿灯时间即将结束之前不再有车辆驶入路口,或者系统检测该车道 在获得通行权之前没有排队车辆或无车辆到达,则立即进行相位跳变,把通行权交给有排 队车辆或有车辆到达的非相容车道,j为大于1的自然数。
[0043] 本发明多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法,已知诱导车道的交通流量是 动态诱导控制的基础条件。由于每个车道采用两个车辆检测器检测,车流量真实,相比于自 适应诱导的车流量预测方法,诱导控制更加准确。
[0044] 一些学者认为采用随机泊松分布建立车辆到达路口的模型,并用模型描述到达车 量的概率,但在实际诱导控制中,不同时段城市交通车流变化很大,如白天某时段出现拥 堵,而夜间几乎没有车辆通行,这些路段车流随机性很难用数学模型获得。因此,动态诱导 要获得比较准确的车流量,需采用车辆检测器。检测器可采用地埋线圈、视频图像识别或微 波传感方式。
[0045] 实施例5
[0046] 本实施例的多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法,与实施例4不同的是: 对于任意车道j,设动态诱导时该车道的最大绿灯时间G_x,若该车道的饱和车流量为Qjmax, 车辆排队平均间距为L,则j车道检测器间距为
[0047]dj=L?GJmax ?QJmax
[0048]Q_x是与道路状况有关的参数,6_!£是动态诱导的时间参数,在实际控制中,L一 般取6~8米;
[0049] 最小绿灯时间估算方法如下:
[0050] 在一个诱导周期凡内,设q为绿灯诱导时段将要通过路口的车辆数,则C」a +CjS,其中Cja为该车道红灯时段到达的排队车辆,CjS为绿灯时段到达车辆,以上两个参数 都可以通过检测器检测得到,
[0051] 当第j车道获得通行权,该车道的绿灯时间为
[0052]GJs=Cj/Qj^ (1)
[0053] 其中Qjmax为第j车道的饱和车流量,即排队车辆疏散时的车流量,为该路段交通已 知条件;
[0054] 单位绿灯延迟时间采用如下格式计算:
[0055] Giu=dJ/vJ (2)
[0056]dj为第j车道上检测器1与检测器2之间的距离;V」第j车道上车流的正常行驶 速度,为该路段已知交通条件。
[0057] 单位绿灯延长时间应保证车辆能从检测器组2开出检测器组1,同时不产生绿灯 时间损失。
[0058] 实施例6
[0059] 参见图1~图4,本实施例的多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法,以双向 6车道为例,每个车道设置两个车辆检测器,如图1所示,停车线车辆检测器组1用于检测消 散车流,上游车辆检测器组2用于检测进入路口的车辆。
[0060] 当有车辆通过检测器时,检测器输出高电平脉冲,通过信号机处理,把检测的数据 换算为车流量表示。检测器可以采用地埋线圈式、视频检测或微波检测(由于视频车辆检 测器受天气环境条件影响较大,微波检测有较大误差,我们在工程安装中采用地埋线圈)。 检测器的距离与车道状况、该车道车流量和实际控制效果有关。
[0061] 对于任意车道j,设动态诱导时该车道的最大绿灯时间G_x,若该车道的饱和车流 量为Qjmax,车辆排队平均间距为L,则j车道检测器间距为
[0062]dj=L?GJmax ?QJmax
[0063]Q_x是与道路状况有关的参数,G>ax是动态诱导的时间参数,在实际控制中,L一 般取6~8米。
[0064] 所述车辆动态诱导方法,控制参数包括绿灯时间、单位绿灯延迟时间和诱导周期。
[0065] 其中,绿灯时间估算方法如下:
[0066] 绿灯时间指信号机对通行车道发出诱导时间,主要指获得通行权车道的排队车辆 疏散时间。对任一车道j,在某一个诱导周期1\内,设q为绿灯诱导时段将要通过路口的 车辆数,则C$+C_,其中(:$为该车道红灯时段到达的排队车辆,为绿灯时段到达 车辆,以上两个参数都可以通过检测器检测得到。
[0067] 当第j车道获得通行权,该车道的绿灯时间为
[0068] GJs= C j/Q^ (1)
[0069] 其中Qjmax为第j车道的饱和车流量,即排队车辆疏散时的车流量,为该路段交通已 知条件。
[0070] 单位绿灯时间估算:
[0071] 单位绿灯延长时间应保证车辆能从上游车辆检测器位置开出停车线车辆检测器 组,同时不产生绿灯时间损失。单位绿灯延长时间为
[0072]Giu=dj/vj(2)
[0073]dj为第j车道上检测器1与检测器2之间的距离;V」第j车道上车流的正常行驶 速度,为该路段已知交通条件。
[0074] 诱导周期:
[0075
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