[发明专利]高清视频检测条件下的交叉口机动车信号优化控制方法

权利要求书

1.一种高清视频检测条件下的交叉口机动车信号优化控制方法，具体包括如下步骤：

1.检测交通流参数，包括：检测车流量，即实际通过的车辆数；平均速度，以绿灯亮起后实际通过停车线的第五辆车为头车，计算至红灯亮起时后续通过车辆的速度平均为平均速度；车头时距，根据车辆实际通过停车线的时间差计算车头时距；

2.每隔15分钟，交叉口交通信号按如下流程进行优化控制：

1)根据交通流情况确定阶段相位；确定阶段相序，确保各阶段转换时无冲突；

2)计算各相位的饱和流量S：

S＝(S₀-138d_n)/(1+1.52f/r)，其中S₀＝3000-42d_G+100(w-3.25)

d_n为车道系数，里侧车道为0.8，外侧车道为0.9；d_G为坡度；r为转弯半径，转弯弧线为连接转弯出口线中点和转弯入口线中点、并以车道中线为两端切线的弧线；w为车道宽度；f为车辆转弯比例；

3)计算最小绿灯间隔时间T_i、黄灯时间A_i和各阶段起动停车损失时间t_m，如下：

(1)确定各阶段机动车最小绿灯间隔时间T_i(第i阶段)，计算i为冲突点，x_io为由当前相位流向中心线到冲突点的距离，x_ie为冲突交通流中心线到冲突点的距离，v为视频检测器测到的交叉口平均通行速度，

Ti=mod(max{xiov,xiev})+1]]>

(2)确定各阶段黄灯时间A_i，取2～3秒；

(3)确定各阶段的起动停车损失时间t_m，根据实测的前五辆车的车头时距进行计算，

li=Σm=15tm]]>

损失时间t_m与车头时距的对应关系如下表所示：

表  车辆起动停车损失时间与车头时距的对应关系

  车头时距(秒)  ＞3.8  ＞3.3  ＞2.9  ＞2.6  ＞2.5  ＞2.4  ≤2.4  损失时间t_m(秒)  2.0  1.4  0.9  0.5  0.2  0.1  0

4)计算各相位的车道流量比和交叉口车道流量比总和Y，如下：

(1)根据交通流量，以15分钟的平均流量大小确定各阶段的关键相位，并计算关键相位的车道平均流量比q_i为第i阶段关键相位的车道车辆平均到达率，为第i阶段关键相位各车道的平均饱和流率；

(2)计算交叉口车道流量比总和

5)计算交叉口饱和度，并以路口总延误最小为目标优化信号周期长，当饱和度小于0.8时，

minD=Σindiqi]]>

其中，q_i为第i相位受控车道的车流量(pcu/h)；d_i为第i相位受控车道的单车延误(s)，C为下一周期的信号周期长，λ为当前周期的绿信比，p_i为当前周期第i相位内的车辆到达率(辆/秒)，H_i为当前周期第i相位内的饱和度(交通量/通行能力)；

当饱和度大于0.8时，采用定周期控制方式，周期长为

C=1.4L+61-Y]]>

6)计算下一周期的周期内有效绿灯时间G_e＝C-L，

7)计算下一周期的各阶段有效绿灯时间