[发明专利]一种全感应式综合待行控制方法

权利要求书

1.一种全感应式综合待行控制方法，包括实施条件、交通控制设施、交通运行组织、交通数据检测、绿灯时间管理五个方面，其特征在于：

一、实施条件

(1)各个进口方向的综合待行区长度不低于50m；

(2)各个进口方向的进口车道总数相同；

(3)各个出口方向的出口车道总数相同；

(4)相对进口方向的左转机动车常规运行轨迹不相交；

二、交通控制设施

全感应式综合待行控制交叉口选用的交通控制设施包括主信号灯、预信号灯、可变信息标志、辅助标志以及常规的道路交通标线；

在对向出口道的起始位置，采用悬臂式安装，为主信号停止线后的每条车道提供1组主信号灯，每组主信号灯由竖向排列的5个图形单元构成，自上而下分别是红色圆形、黄色圆形、绿色圆形、黄色箭头、绿色箭头；按照主信号停止线后的车道功能使用图形单元，左转车道使用红色圆形、黄色箭头、绿色箭头，直行车道、直行或左转车道、直行或右转车道使用红色圆形、黄色圆形、绿色圆形；

在预信号停止线下游5～10m处，采用悬臂式安装，为预信号停止线后的每条车道提供1组预信号灯，内侧车道的预信号灯由竖向排列的4个图形单元构成，自上而下分别是红色箭头、黄色闪烁圆形、黄色箭头、绿色箭头；其他车道的预信号灯由竖向排列的3个图形单元构成，自上而下分别是红色圆形、黄色/黄色闪烁圆形、绿色圆形；启用综合待行控制时，按照预信号停止线后的车道功能使用图形单元，左转车道使用红色箭头、黄色箭头、绿色箭头，直行车道、直行或右转车道使用红色圆形、黄色圆形、绿色圆形；启用常规交通控制时，所有车道只使用黄色闪烁圆形；

在主信号停止线上游1～5m处安装第1类可变信息标志，它由1组位于上方的可变文字标志和1组位于下方的可变车道行驶方向标志构成；可变文字标志的显示内容包括综合待行控制启用中、常规交通控制启用中；内侧车道的可变车道行驶方向标志的显示内容包括左转导向箭头、直行导向箭头、直行或左转导向箭头；外侧车道的可变车道行驶方向标志的显示内容包括左转导向箭头、直行或右转导向箭头；中间车道的可变车道行驶方向标志的显示内容包括左转导向箭头、直行导向箭头；

在预信号停止线下游5～10m处以及上游40～50m处，分别安装第2类可变信息标志，它由1组位于上方的可变文字标志和1组位于下方的可变车道行驶方向标志构成；可变文字标志的显示内容包括综合待行控制启用中、常规交通控制启用中；内侧车道的可变车道行驶方向标志的显示内容包括左转导向箭头、直行或左转导向箭头；外侧车道的可变车道行驶方向标志显示直行或右转导向箭头；中间车道的可变车道行驶方向标志显示直行导向箭头；

在预信号灯杆上安装“红灯亮时禁止通行”的辅助标志；

在主信号停止线后40m距离内，施划禁止跨越同向车道分界线；在预信号停止线后40m距离内，施划禁止跨越同向车道分界线；自预信号停止线至下游的禁止跨越同向车道分界线起点，施划可跨越同向车道分界线；自主信号停止线至预信号停止线上游40m处，禁止施划任何导向箭头；

三、交通运行组织

全感应式综合待行控制交叉口的相位编号方式如下：

主信号相位K1，用以控制南北进口主信号停止线后的机动车；

主信号相位K2，用以控制东西进口主信号停止线后的机动车；

预信号相位K11，用以控制南北进口预信号停止线后的左转机动车；

预信号相位K12，用以控制南北进口预信号停止线后的直行和右转机动车；

预信号相位K21，用以控制东西进口预信号停止线后的左转机动车；

预信号相位K22，用以控制东西进口预信号停止线后的直行和右转机动车；

行人相位P1，用以控制南北两侧人行横道的行人；

行人相位P2，用以控制东西两侧人行横道的行人；

利用上述相位，全感应式综合待行控制交叉口可以采用2种相位显示顺序：

(1)南北左转前置、东西左转前置；

(2)南北左转前置、东西直行前置；

南北左转前置、东西左转前置的相位显示顺序具有以下8种基本通行状态，状态1至状态8依次执行、循环往复：

状态1：相位K1、K11、K21显示绿灯；

状态2：相位K1、K21显示绿灯；

状态3：相位K2、K21、K12显示绿灯；

状态4：相位K2、K12显示绿灯；

状态5：相位K1、P2、K12、K22显示绿灯；

状态6：相位K1、P2、K22显示绿灯；

状态7：相位K2、P1、K22、K11显示绿灯；

状态8：相位K2、P1、K11显示绿灯；

南北左转前置、东西直行前置的相位显示顺序具有以下8种基本通行状态，状态1至状态8依次执行、循环往复：

状态1：相位K1、K11、K22显示绿灯；

状态2：相位K1、K22显示绿灯；

状态3：相位K2、P1、K22、K12显示绿灯；

状态4：相位K2、P1、K12显示绿灯；

状态5：相位K1、P2、K12、K21显示绿灯；

状态6：相位K1、P2、K21显示绿灯；

状态7：相位K2、K21、K11显示绿灯；

状态8：相位K2、K11显示绿灯；

全感应式综合待行控制交叉口的绿灯时间分配遵循以下6项原则：

(1)1个信号周期内，每个主信号相位可以显示2次绿灯，即1次服务左转机动车，以及1次服务直行和右转机动车；每个预信号相位以及行人相位只显示1次绿灯；

(2)为了最大限度地利用综合待行区积蓄机动车，预信号相位的最早绿灯启亮时刻等于该相位下游的主信号相位的红灯启亮时刻；

(3)若无车辆连续驶入综合待行区，预信号相位的最早绿灯结束时刻等于该相位下游的主信号相位的红灯结束时刻；

(4)若有车辆连续驶入综合待行区，预信号相位的最迟绿灯结束时刻等于该相位下游的主信号相位的最大绿灯时间减去综合待行区清空车辆所需的时间；

(5)下一绿灯主信号相位的绿灯启亮时刻等于当前绿灯主信号相位的绿灯结束时刻加上当前绿灯主信号相位与下一绿灯主信号相位的绿灯间隔时间；

(6)行人相位的绿灯时间根据并发主相位服务直行和右转机动车的最小绿灯时间以及相关的绿灯间隔时间确定；

四、交通数据检测

在主信号停止线上游40m处，为每条车道布设“近端检测器”；每个近端检测器自所在进口方向的主信号相位的最小绿灯时间结束时刻至绿灯结束时刻，实时采集车头时距数据；

在预信号停止线下游1～3m处，为每条车道布设“远端检测器”；每个远端检测器自所在进口方向的主信号相位的红灯结束时刻至绿灯结束时刻，实时采集车头时距数据；

五、绿灯时间管理

(1)预信号相位

对于当前绿灯预信号相位的绿灯时间管理产生影响的交通事件[TE_pre(no.)]包括：

TE_pre(1)：当前绿灯预信号相位下游的主信号相位处于红灯结束时刻或正在显示绿灯；

TE_pre(2)：当前绿灯预信号相位下游的主信号相位的绿灯时间达到最大绿灯时间减去远端检测器确认综合待行区清空车辆的车头时距阈值；

TE_pre(3)：当前绿灯预信号相位无车辆连续驶入综合待行区，即该相位所属车道预信号停止线下游的远端检测器采集的车头时距先后大于该类检测器确认车辆连续通行需求的车头时距阈值；

TE_pre(4)：当前绿灯预信号相位下游的主信号相位的绿灯时间达到最小绿灯时间；

TE_pre(5)：当前绿灯预信号相位下游的主信号相位无车辆连续接近主信号停止线，即该相位所属的每个进口方向的绝大多数近端检测器采集的车头时距先后大于该类检测器确认车辆连续通行需求的车头时距阈值；

当满足下列条件之一时，当前绿灯预信号相位立即切断绿灯，TE_pre(no.)＝1表示交通事件TE_pre(no.)已发生或正在发生，TE_pre(no.)＝0表示交通事件TE_pre(no.)尚未发生：

条件1：[TE_pre(1)＝1]&[TE_pre(3)＝1]；

条件2：[TE_pre(1)＝1]&[TE_pre(4)＝1]&[TE_pre(5)＝1]；

条件3：TE_pre(2)＝1；

(2)主信号相位

对于当前绿灯主信号相位的绿灯时间管理产生影响的交通事件[TE_main(no.)]包括：

TE_main(1)：当前绿灯主信号相位的绿灯时间达到最小绿灯时间；

TE_main(2)：当前绿灯主信号相位的绿灯时间达到最大绿灯时间；

TE_main(3)：当前绿灯主信号相位上游的所有预信号相位显示黄灯或红灯；

TE_main(4)：当前绿灯主信号相位无车辆连续接近主信号停止线，即该相位所属的每个进口方向的绝大多数近端检测器采集的车头时距先后大于该类检测器确认车辆连续通行需求的车头时距阈值；

TE_main(5)：当前绿灯主信号相位所属的每个进口方向的综合待行区已清空车辆，即该相位所属的每个进口方向的所有远端检测器采集的车头时距同时大于该类检测器确认综合待行区清空车辆的车头时距阈值、所有近端检测器采集的车头时距同时大于该类检测器确认综合待行区清空车辆的车头时距阈值；

当满足下列条件之一时，当前绿灯主信号相位立即切断绿灯，TE_main(no.)＝1表示交通事件TE_main(no.)已发生或正在发生，TE_main(no.)＝0表示交通事件TE_main(no.)尚未发生：

条件1：[TE_main(1)＝1]&[TE_main(3)＝1]&[TE_main(4)＝1]&[TE_main(5)＝1]；

条件2：[TE_main(2)＝1]&[TE_main(5)＝1]；

(3)行人相位

若当前绿灯行人相位的绿灯时间达到根据并发主相位服务直行和右转机动车的最小绿灯时间以及相关的绿灯间隔时间计算的绿灯时间，当前绿灯行人相位立即切断绿灯。