一种路段人行横道的多级交通响应式信号控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于智能交通控制技术领域，设及一种路段人行横道的多级交通响应式信 号控制方法。
【背景技术】
[0002] 人行过街设施包括平面过街设施和立体过街设施。人行横道是最为常见且方便省 力的平面过街设施，通常设置于交叉口和路段。
[0003] 当城市干道沿线的信号控制交叉口相距较远时，应在行人过街需求相对集中的地 点设置路段人行横道。为了规范交通运行秩序、减少交通事故隐患，宜对机动车或行人通行 需求较大的路段人行横道实施交通信号控制。
[0004] 路段人行横道可W采用预设时间式信号控制方法或交通响应式信号控制方法。与 前者相比，交通响应式信号控制方法能够实时监测机动车和行人的通行需求，动态调整交 通信号灯色及其显示时间，快速响应通行需求的变化，具有显著的性能优势，代表着智能交 通控制技术的主要发展方向。 阳0化]交通响应式路段信号控制人行横道可W采用2种交通运行方式：
[0006] (1)机动车长时通行，即仅限制行人相位的极限绿灯时间，当且仅当有行人按下请 求按钮时，考虑切断机动车相位的绿灯时间，从而为行人相位提供通行权。适用于行人过街 需求较小的地点，交通控制等级较低；
[0007] (2)机动车和行人交替通行，即限制机动车相位和行人相位的极限绿灯时间，轮流 为其提供通行权。适用于行人过街需求较大的地点，交通控制等级较高。
[0008] 传统的交通响应式信号控制方法要求将全天的控制过程划分为多个控制时段，在 任意控制时段内仅允许采用单一的交通运行方式。鉴于行人过街需求具有显著的时变性和 随机性，无论控制时段划分是否合理，无论采用何种交通运行方式，都将面临行人过街需求 的突然变化给机动车通行利益造成的不必要的损害。
[0009] 面向交通响应式路段信号控制人行横道，通过创新运用交通信号灯和交通检测数 据，开发一种彻底摆脱控制时段的制约、主动适应行人过街需求变化的多级交通响应式信 号控制方法，实现机动车长时通行方式与机动车和行人交替通行方式的垂直整合和自动切 换，对于提高交通信号控制系统的智能化程度、改善机动车和行人的通行利益具有十分重 要的现实意义。
【发明内容】
[0010] 本发明提供了一种路段人行横道的多级交通响应式信号控制方法，包括安装交通 信号灯、安装交通数据检测器和交通信号灯运行管理3个方面。 阳011] 本发明采用的技术方案如下：
[0012] (一）安装交通信号灯
[0013] 为每个通行方向的机动车安装1组机动车信号灯，在人行横道的两端W及行人过 街安全岛上安装4组行人信号灯。机动车信号灯归属于同一机动车相位，行人信号灯归属 于同一行人相位。机动车信号灯的灯色显示顺序为"绿灯一黄灯一红灯一绿灯";行人信号 灯的灯色显示顺序为"绿灯一红灯一绿灯"。交通信号灯色每1秒更新1次。
[0014](二）安装交通数据检测器
[0015] 在每条机动车道的停止线上游40米处安装环形线圈检测器，用W采集车头时距。 在每支行人信号灯杆上安装行人请求按钮，用W采集触发时间，即行人按下请求按钮至当 前时刻的时间间隔。
[0016] (S)交通信号灯运行管理
[0017] 根据交通运行方式的不同，将交通信号灯的工作状态分为： 阳〇1引 （1)机动车长时通行状态；
[0019] (2)机动车和行人交替通行状态。
[0020] 利用信号配时数据和交通检测数据构造多种交通事件。控制过程中，无须划分控 制时段，W实时发生的交通事件为驱动机制，实现机动车和行人信号灯色及其显示时间的 动态调整、任意工作状态持续时间的自动延长W及不同工作状态的自动切换。
[0021] (1)机动车长时通行状态
[0022] 针对机动车相位设置最小绿灯时间，将行人相位的绿灯时间取为定值。
[0023] 行人相位红灯期间，记录所有行人请求按钮的触发时间；自机动车相位的最小绿 灯时间结束时刻至本次绿灯时间结束时刻，记录所有环形线圈检测器的车头时距。
[0024] 机动车相位的最小绿灯时间结束后，导致切断本次绿灯时间的交通事件是任意行 人请求按钮的触发时间大于零。机动车相位的绿灯时间结束时刻，启动机动车相位至行人 相位的通行权传递过程。
[0025] 行人相位绿灯期间，导致切断本次绿灯时间的交通事件是到达设定的绿灯时间。 行人相位的绿灯时间结束时刻，启动行人相位至机动车相位的通行权传递过程，同时，将所 有行人请求按钮的触发时间清零。 阳0%] (2)机动车和行人交替通行状态
[0027] 针对机动车相位设置最小绿灯时间和最大绿灯时间，将行人相位的绿灯时间取为 定值。
[002引行人相位红灯期间，记录所有行人请求按钮的触发时间；自机动车相位的最小绿 灯时间结束时刻至本次绿灯时间结束时刻，记录所有环形线圈检测器的车头时距。
[0029] 机动车相位的最小绿灯时间结束后，导致切断本次绿灯时间的交通事件包括：
[0030] 1)到达最大绿灯时间；
[0031] 2)行人等待时间过长，即任意行人请求按钮的触发时间达到触发时间阔值；
[0032] 3)机动车的通行需求已经得到满足，即所有环形线圈检测器的车头时距先后或同 时大于等于车头时距阔值。
[0033] 机动车相位的绿灯时间结束时刻，启动机动车相位至行人相位的通行权传递过 程。
[0034] 行人相位绿灯期间，导致切断本次绿灯时间的交通事件是到达设定的绿灯时间。 行人相位的绿灯时间结束时刻，启动行人相位至机动车相位的通行权传递过程，同时，将所 有行人请求按钮的触发时间清零。
[0035] (3)工作状态切换
[0036] 机动车长时通行状态下，若决定切断机动车相位的本次绿灯时间，立即决定是否 同时进行工作状态切换。导致启用机动车和行人交替通行状态的交通事件是机动车相位已 经连续3次于最小绿灯时间结束时刻切断当次绿灯时间，同时，每次绿灯时间结束时刻，机 动车的通行需求未完全得