[发明专利]快速路出口匝道与地方道路衔接交叉口信号动态控制技术

说明书

本发明公开了快速路出口匝道与地方道路衔接交叉口信号动态控制技术，包括以下步骤，数据采集，通过布设于快速主线内的出口匝道及出口匝道与地方道路衔接交叉口区域的视频检测器自动获取实时的交通流数据，包括出口匝道车辆排队长度以及衔接交叉口各进口道每一行驶方向的每一个车道的车辆排队长度、交通量和车辆到达率，来判断不同时刻当前衔接区域交通流运行状态。本发明通过基于视频实时交通信息对快速路出口与地方道路衔接交叉口信号控制进行优化，可以更加有效地预防出口匝道与地方道路衔接区域拥堵导致快速路主线通行能力下降现象的出现，避免交通拥堵的产生，实现衔接区域及快速路通行效率最大化，具有广泛的应用范围。

技术领域

本发明涉及交通控制和智能交通技术领域，尤其涉及快速路出口匝道与地方道路衔接交叉口信号动态控制技术。

背景技术

随着我国高速公路建设里程的迅猛增加和机动车保有量的快速增长，高速公路交通需求和交通流量激增，加大了高速公路的通行压力，当高速公路交通需求大于通行能力时，导致高速公路交通拥堵频发，不仅降低了高速公路通行效率，而且增加了车辆之间冲突与摩擦，严重影响了城市道路等基础设施功能的发挥。因此应该大力发展智能交通技术，充分利用高新科学技术，来协调现有的道路运输系统及其管理体系，把车辆、道路和使用者紧密结合起来，形成一种及时、准确和高效的快速路先进交通管理系统，保证高速公路便捷、高效、安全的运行。

城市快速路是一个相对封闭的系统，其通过出入口匝道与普通道路相连，构造上的特点决定了城市快速路交通受限于出入口匝道，其中出口匝道及其衔接区域是整个道路系统的关键环节之一，是道路的瓶颈点。导致快速路拥堵的一个很重要的原因就是对出口匝道处衔接区域的不合理处置，导致快速路上的车辆无法通过出口匝道顺利驶离快速路，及时地疏散到与之相邻的辅路或相衔接的道路上，严重的时候还会回溯到主线快速路上，影响交通流的正常运行，导致快速路上运行效率降低，制约了快速路的效益发挥，降低整个路网的运行质量。因此基于视频检测的实时交通流信息的基础上，急需一种克服现有高速公路出口匝道及其衔接区域交通控制的不足的技术。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了快速路出口匝道与地方道路衔接交叉口信号动态控制技术。

本发明提出的快速路出口匝道与地方道路衔接交叉口信号动态控制技术，包括以下步骤：

S1：数据采集，通过布设于快速主线内的出口匝道及出口匝道与地方道路衔接交叉口区域的视频检测器自动获取实时的交通流数据，包括出口匝道车辆排队长度以及衔接交叉口各进口道每一行驶方向的每一个车道的车辆排队长度、交通量和车辆到达率，来判断不同时刻当前衔接区域交通流运行状态；

S2：确定衔接区域交叉口信号控制及出口匝道约束条件，设定交叉口进口道各方向最大排队长度、各相位最大、最小绿灯时间约束、出口匝道最大排队长度以及周期时长约束；

S3：确定交叉口信号控制的周期时长及信号配时，首先通过各进口道检测到的交通流数据，按照交叉口配时方法对交叉口的信号灯进行配时并检验是否满足约束条件，对于不满足条件的，采用约束条件值代替计算值，其它相位时间，按等比例进行调整；

S4：以出口匝道车辆的相对优先为前提，实时检测各进口道及出口匝道的车辆排队长度，当出口匝道车辆排队长度超过最大排队长度时，采用提前激活绿灯、延长关联相绿灯时间的策略,及时排放即将形成拥堵的进口道车辆；

S5：当各相位无车辆排队超出约束，检验当前周期相位是否均运行一次，若是，则进入下一周期，根据交通流数据确定下一周期的周期时长及各相位绿信比，动态调整衔接交叉口信号控制；否则，运行下一相位，直到当前周期相位均运行一次。