[发明专利]城市热点片区交通信号优化控制方法

说明书

本发明提供一种城市热点片区交通信号优化控制方法，包括：步骤S1，针对监测路口，结合历史交通流量和/或车辆排队长度和/或人工经验确定热点路口，并确定关联路口和热点片区；热点片区包括单个路口过饱和的“关键点+周边点型”和多个相邻路口过饱和的“干线+周边点型”；步骤S2，监测热点路口实时运行状态判别过饱和流向；步骤S3，根据过饱和流向的方向和分布，确定热点主流向；分别针对单个路口过饱和以及多个相邻路口过饱和，执行不同的信号控制策略。本发明与传统区域信号控制优化方法相比具有针对性强、交通状态识别更加准确、稳定性与可靠性更好等优势。

技术领域

本发明涉及智能交通控制领域，具体涉及一种应用在城市道路交通运行状态监测预警和热点片区交通信号优化控制方法。它适用于城市道路交通信号控制系统的设计、开发，以及城市道路交通管控。

背景技术

当前我国城市化、机动化进程进展迅速，随着交通需求的不断增加，城市交通拥堵以及随之引发的车辆延误、交通事故、能源消耗和环境污染等交通问题突出。目前城市中由短连接路段、大流量干线、瓶颈路段等诱发的点、段交通拥堵，以及由其扩散而导致的区域性拥堵是城市交通拥堵的重要成因。交通信号控制作为城市道路交通管理的主要手段，在交通流调节、管控方面具有无可替代的作用。针对临近过饱和热点片区开展基于交通信号的交通流均衡主动干预控制，可有效延缓、避免交通拥堵的形成过程，或防止已有的拥堵在热点片区上下游的蔓延，缓解区域重要干线和路口的交通承载压力，提高路网的整体通行效率，对疏导当前城市面临的交通拥堵有重要意义。目前，绝大多数信号控制理论方法研究均面向非饱和交通流开展，对于临近过饱和状态的信号主动优化控制研究较少，国内外市场也无针对该应用场景的信号控制技术方案与产品。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种城市热点片区交通信号优化控制方法，与传统区域信号控制优化方法相比具有针对性强、交通状态识别更加准确、稳定性与可靠性更好等优势，从而保障热点片区疏导优化控制的控制效果。本发明采用的技术方案是：

一种城市热点片区交通信号优化控制方法，包括：

步骤S1，针对监测路口，结合历史交通流量和/或车辆排队长度和/或人工经验确定热点路口，并确定关联路口和热点片区；

热点片区包括单个路口过饱和的“关键点+周边点型”和多个相邻路口过饱和的“干线+周边点型”；

步骤S2，监测热点路口实时运行状态判别过饱和流向；

步骤S3，根据过饱和流向的方向和分布，确定热点主流向；分别针对单个路口过饱和以及多个相邻路口过饱和，执行不同的信号控制策略。

进一步地，过饱和流向的判别包括三种判别方法；

一是对热点路口各流向的交通流量设置流量上限阈值，若路口存在交通流量超过流量上限阈值的流向，则判别为热点路口的过饱和流向；

二是在热点路口上游溢出点设置检测器，按照各流向基于定点排队长度监测进行触发，一旦触发则确定过饱和流向；

三是依据人工经验对热点路口的某流向在指定时段为过饱和流向；

进一步地，对单个路口过饱和具体采用瓶颈点疏导控制方法，包括以下步骤：

步骤S101，判断热点路口的过饱和流向，确定为热点路口的热点主流向；

步骤S102，热点路口快速放行本路口热点主流向的车流，同步在下游关联路口加大车流放行力度；

首先，对热点路口绿灯时间进行调整，增加热点路口的热点主流向绿灯时间N秒；

其次，对下游关联路口绿灯时间进行调整，增加与上游关联方向的下游路口主流向绿灯时间N秒；