基于城市道路拥堵识别的检测器布设方法_2

文档序号:9889299阅读:来源:国知局
] 式中:kj 一阻塞车辆密度,辆/km
[0088] Nlink-进口道的车道总数
[0089] J 一上游驶入最大车辆数,单位辆。
[0090]步骤c6中基于道路的几何条件和现有检测器进行综合布设的过程包括:
[0091] c61、获取道路的长度信息和设置两组检测器间距阈值
[0092]获得道路的长度1^,考虑到道路几何条件和检测器间的布设间距,应给两组检测 器间预留一定的距离d,设3 =為-且设d与路段长度U之比的阈值为
[0093] c62、获取道路上现有检测器信息
[0094] 在当前城市道路中,国内的许多控制系统如SC00T,HiC〇n等。往往已经设置了一组 感应线圈,以Hicon为例,一般设置在距道路交叉口 30m处。
[0095] c63、对道路的布设条件进行识别
[0096] ①兰 〖长度过长,则需另外设置两组 检测器,结合
[0097] ②3 3进口道i的路段长度较长,则 需另外设置一组检测器,布设位置分别为ρο, ];
[0098] ③当L, < & /(1-Κ)时,认为进口道i的路段长度较短,则需设置一组检测器,布 设位置分别为[3(U,. -
[0099] 式中:U-进口道i的路段长度,单位m;
[0100] Χ? -进口道i的排队强度检测器所在位置,单位m;
[0101] -进口道i的拥堵识别检测器所在位置,单位m。
[0102] 本发明的有益效果:本发明是基于道路的拥堵特性和交通控制的作用时效,并且 考虑了道路物理条件,合理地设置几组检测器,以此准确地获得道路的拥堵状态,为道路的 管理与决策提供有效的信息,同时易于工程实现。
【附图说明】
[0103] 图1设置检测器流程图;
[0104] 图2检测器布设示意图;
[0105] 图3滚动时间占有率示意图。
【具体实施方式】
[0106] 下面结合附图与实例对本发明进行详细阐述,如图1所示,本发明具体步骤是:
[0107] 步骤一、选择并处理得到拥堵识别指标:
[0108] (1)检测器采集数据时间间隔为T = 20s,确定时间占用率为:
[0109]
[0110] 式中:T-滚动时间占有率的计算时间间隔,单位s;
[0111] -第i个时间间隔T内车辆占有排队检测器的时间,单位;
[0112] At-滚动步长,即滚动时间占有率的滚动间隔,单位s;
[0113] 〇i-第i个时间间隔T内的时间占有率。
[0114] (2)处理得到滚动时间占有率
[0115] 以At为滚动间隔,如图3所示,T = 5 At,得到滚动时间占有率,以此来反映一系列 连续的时间间隔T内,排队检测器附近的交通状态。
[0116] 步骤二、根据排队强度状态确定排队强度检测器位置
[0117] (1)设定排队强度阈值
[0118] 根据道路的条件设置排队强度阈值巧=0.6
[0119] (2)计算出排队强度检测器的位置
[0120] 排队强度检测器布设位置Χ?为
[0121]
[0122] 步骤三、根据交通控制状态确定拥堵检测器位置
[0123] (1)获取交通控制状态基本参数
[0124] ①采集城市道路的基本信息指标
[0125]首先从道路管理人员处,获取上游驶入的各转向车道数,直行车道数Ns = 3,Νι = 2, Nr=l,和各相位的最大绿灯时间gtmax s = 40S,gtmax l = 40s,gtmax r = 40s。
[0126] ②获取各转向车道的饱和流率
[0127] 〈1>采集饱和车头时距
[0128] 通过实地采集的方式,获取直行车道的饱和车头时距为0.44s,左转车道的饱和 车头时距为/?/为0.42s,右转车道的饱和车头时距<为0.39s;
[0129] 〈2>计算饱和流率
[0130] 根据饱和流率Sr的计算公式:
[0131]
[0132] 式中:si-车道i的饱和流量,单位pcu/h(pcu为标准车辆);
[0133] /< 一代表进口车道i测得的饱和车头时距,单位s。
[0134] 计算得到各转向饱和流率分别为直行车道1600pcu/h,左转车道1500pcu/h,右转 车道 1400pcu/h。
[0135] ③判别间隔时间
[0136] 根据道路交通控制策略确定判别间隔时间NT,其中N=3,T = 20;
[0137] ④拥堵控制时间
[0138] 当城市道路交叉口出现拥堵现象时,要采取交通控制策略,往往会有一定的延迟。 对当前周期内延误的时间进行判别:
[0139] 〈1>当前信号灯为绿灯时间,则需在该绿灯时间释放完毕后,再启动瓶颈控制,则 瓶颈控制的效果延迟时间为信号灯的绿灯时长g = 40s;
[0140] 〈2>当前的信号灯时间为红灯时,则即刻启动瓶颈控制,延迟时间为0;为了保守起 见,取g = 40s为拥堵控制时间。
[0141] (2)上游最大驶入车辆数计算
[0142] 城市道路中对右转车流一般不进行限制,故在计算左转和自行相位的最大车辆数 时都加入了右转车流。
[0143] ①左转相位放行时
[0144]
[0145] 式中:J 一最大车辆数
[0146] ②直行相位放行时
[0147]
[0148] 式中:J 一最大车辆数
[0149] (3)计算拥堵检测器的位置
[0150] ①根据城市道路设计标准和现场采集,获取阻塞车辆密度h和进口道的车道总数 Nlink,通过实地调查和交通数据统计,该段道路的拥堵阻塞密度为0.0.17辆/km,进口道i的 车道数Nlink = 4。
[0151 ]②根据瓶颈识别到作用的时间,确定检测器的位置
[0152] NT+gtmaxs = 3*20+40 = 100>gtmaxs+gtmaxl = 40+40 = 80,则布设位置为
[0153] χ2= (48.88+68.88)/(0.17*4) = 173m
[0154] 步骤四、基于道路的几何条件和现有的检测器进行综合布设
[0155] (1)获取道路的长度信息和设置最小两组检测器间距阈值
[0156] 道路的长度为600m,故考虑到道路几何条件和检测器间的布设间距,应给两组检 测器间预留一定的距离d,如图2,设?/=;-f-Aq.且设d与路段长度U之比的阈值为 4 = 〇.!
[0157] (2)获取道路上现有检测器信息
[0158] 该路段采取的是交通控制系统是HIC0N系统,现有检测器布设在距停车线30m处。
[0159] (3)对道路的布设条件进行识别
[0160]①当L, ></(1 -< - 时,认为进口道i的路段长度过长,则需另外设置两组 检测器,结合已有检测器,布设位置分别为ρο,Ζ?Λ-尤];:
[0161 ]②当if € [X; / (1 - /?丨),,\ 2 / (1. -和-/?丨)]时,认为进口道i的路段长度较长,贝lj 需另外设置一组检测器,布设位置分别为[3α d:
[0162] ③当L,<;^/(1-/??)时,认为进口道i的路段长度较短,则需设置一组检测器, 布设位置分别力[30,£,. -
[0163] 式中:Li一进口道i的路段长度,单位m;
[0164] Xf-进口道i的排队强度检测器所在位置,单位m;
[0165] 进口道i的拥堵识别检测器所在位置,单位m。
[0166] 当 L:i· .= 600m :> / (1 ―片-^) =:173/(1.-0,6-0.l)=576m
[0167] 则认为该路段过长,则一共需设三组检测器,布设位置为
[0168] = 360,L,. - < =4
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