[发明专利]一种十字型交叉口交通信号灯设置的判别方法

权利要求书

1.一种十字型交叉口交通信号灯设置的判别方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)选取无交通信号灯控制的十字型交叉口作为判别对象；

(2)获取该十字型交叉口的交通特征数据集，包括交叉口几何特征、车流量特征以及车辆载客特征，根据该数据集对交叉口的各进口方向进行编号，并计算交叉口当量交通流特征参数，包括各进口方向各转向车道日均高峰小时当量交通流量，主、支路当量交通流不均衡系数以及各进口方向当量交通流左、右转比例；

(3)根据交叉口当量交通流特征，建立无交通信号灯控制十字型交叉口乘客总延误计算模型，并对模型中各参数指标进行标定，该模型中的延误由低优先级车辆等待高优先级车辆通过无交通信号灯控制的十字型交叉口而产生；

(4)根据交叉口当量交通流量特征，确定该十字型交叉口信号配时方案，包括交叉口信号相位结构和相序、初始信号周期以及各信号相位绿灯时间，并建立该信号配时方案条件下交叉口乘客总延误计算模型；

(5)建立主-支路当量车流计算模型，并确定主-支路当量车流阈值图，从而判断该十字型交叉口是否需要设置交通信号灯。

2.根据权利要求1所述十字型交叉口交通信号灯设置的判别方法，其特征在于：步骤(2)的具体过程如下：

(21)连续采集n天该十字型交叉口的车流量特征和车辆载客特征，每天的采集时段为交通高峰时段；所述交叉口几何特征包括该交叉口各进口方向的各转向车道的数量和几何尺寸；所述车流量特征为单位时间内各进口方向各转向车道通过的车辆数，且需按照车辆类型进行分类统计；所述车辆载客特征为单位时间内各进口方向各转向车道通过每辆车的载客人数；

(22)交叉口各进口方向按照车流量特征进行编号，将各进口方向左转、直行和右转车流量之和最大的进口方向编为#1进口方向，其对向进口方向编号为#2，剩余两个进口方向中左转、直行和右转车流量之和较大的编为#3进口方向，其对向进口方向编号为#4；#1、#2进口方向对应的道路为该交叉口的主路，#3、#4进口方向对应的道路为该交叉口的支路；

(23)先计算交叉口各进口方向各转向车道在高峰小时的日均车流量，然后根据日均车流量计算交叉口各进口方向各转向车道日均高峰小时当量交通流量：

上式中，为#i进口方向M转向车道的当量车流量，i＝1,2,3,4，表示4个进口方向，M＝L,T,R，依次表示左转车道、直行车道、右转车道；别为#i进口方向M转向车道在高峰小时的小型车、中型车和大型车的日均车流量；PCE^(小)、PCE^(中)、PCE^(大)分别为小型车、中型车和大型车的当量换算系数；

(24)主、支路当量交通流不均衡系数是交叉口主路、支路流量较大进口方向的当量交通流量与主路、支路总当量交通流量的比值，计算公式如下；

$\left\{\begin{array}{c}{U}_m=\frac{{\stackrel{\‾}{q}}_{1L}+{\stackrel{\‾}{q}}_{1T}+{\stackrel{\‾}{q}}_{1R}}{{\stackrel{\‾}{q}}_m}\\ {\stackrel{\‾}{q}}_m={\stackrel{\‾}{q}}_{1L}+{\stackrel{\‾}{q}}_{1T}+{\stackrel{\‾}{q}}_{1R}+{\stackrel{\‾}{q}}_{2L}+{\stackrel{\‾}{q}}_{2T}+{\stackrel{\‾}{q}}_{2R}\end{array}\right.$

$\left\{\begin{array}{c}{U}_n=\frac{{\stackrel{\‾}{q}}_{3L}+{\stackrel{\‾}{q}}_{3T}+{\stackrel{\‾}{q}}_{3R}}{{\stackrel{\‾}{q}}_n}\\ {\stackrel{\‾}{q}}_n={\stackrel{\‾}{q}}_{3L}+{\stackrel{\‾}{q}}_{3T}+{\stackrel{\‾}{q}}_{3R}+{\stackrel{\‾}{q}}_{4L}+{\stackrel{\‾}{q}}_{4T}+{\stackrel{\‾}{q}}_{4R}\end{array}\right.$

上式中，U_m、U_n分别为交叉口主路和支路当量交通流不均衡系数；分别为交叉口主、支路日均高峰小时当量交通流量；分别为交叉口#1进口方向左转、直行、右转日均高峰小时当量交通流量；分别为交叉口#2进口方向左转、直行、右转日均高峰小时当量交通流量；分别为交叉口#3进口方向左转、直行、右转日均高峰小时当量交通流量；分别为交叉口#4进口方向左转、直行、右转日均高峰小时当量交通流量；

(25)各进口方向当量交通流左、右转比例是交叉口各进口方向左转、右转当量交通流量与该进口方向总的当量交通流量的比例，计算公式如下：

$r_{iL}=\frac{{\stackrel{\‾}{q}}_{iL}}{{\stackrel{\‾}{q}}_{iL}+{\stackrel{\‾}{q}}_{iT}+{\stackrel{\‾}{q}}_{iR}}$

$r_{iR}=\frac{{\stackrel{\‾}{q}}_{iR}}{{\stackrel{\‾}{q}}_{iL}+{\stackrel{\‾}{q}}_{iT}+{\stackrel{\‾}{q}}_{iR}}$

上式中，r_iL、r_iR分别为交叉口#i进口方向的当量交通流左、右转比例。