[发明专利]一种实时可变车道控制方法及控制系统

说明书

本发明属于交通管理与控制领域，公开了一种实时可变车道控制方法及控制系统，建立可变导向车道等车均延误模型，根据可变导向车道等车均延误模型求解得到可变导向车道功能属性改变的阈值条件，并绘制阈值曲线图；当进口道直行和左转流量值组合成的点位于阈值曲线上方时，车道功能发生改变，反之，则保持原功能属性不变，实现对车道功能是否改变进行初步判断。本发明可变导向车道技术通过对其车道功能转换的动态调整，可以弥补交叉口固定转向车道导致左转或直行车道利用率不足的缺点；当进口道左转、直行交通流量达到一定阈值时，应对可变导向车道功能属性进行变换，进而达到车道功能与转向不均衡交通流的最优化匹配目的。

技术领域

本发明属于交通管理与控制领域，尤其涉及一种实时可变车道控制方法及控制系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

城市的交通流在时间空间上分布不均衡，路口流量流向波动幅度较大，左转和直行车道无法得到充分与均衡利用。如何在现有道路供给条件下，合理利用有限的交叉口时空资源，提高城市道路交叉口的通行效率，成为国内外学者研究的热点。

可变车道技术能够依据交通流变化随时转变车道指示方向，有效缓解车辆拥堵现象。可变车道技术一般可应用于路段及交叉口处。路段可变车道主要为解决“潮汐交通”问题而出现，该可变车道上的车辆在早高峰期间内按进城方向行驶，而在晚高峰期间内按出城方向行驶，根据交通需求重新分配道路资源，更好地应对潮汐交通流。可变导向车道则主要设置于交叉口处，可依据各转向车流量的不稳定情况，实现车道转向功能的动态调整，弥补路口固定转向车道导致左转或直行车道利用率不足的缺点。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有技术中，不能通过对其车道功能转换的动态调整，弥补交叉口固定转向车道导致左转或直行车道利用率不足的缺点。

不能应对可变导向车道功能属性进行变换，不能达到车道功能与转向不均衡交通流的最优化匹配。

现有技术中，不能最大限度地降低整个交叉口的延误，对进口道车道功能不能进行合理分配，平衡各车道组延误时间，导致不能降低整个交叉口的车均延误值。

(2)目前多数研究技术只进行了定性分析，指出当转向车流量分配不平衡时，改变可变导向车道功能，但交叉口交通状况十分复杂，各转向车流量不断变化，选择何时触发可变导向车道功能发生改变，是使可变车道系统达到最优控制效果的关键所在。

(3)经分析发现，多数研究技术仅局限于单进口道设置形式下可变导向车道的控制策略，形式较为单一，不能充分体现可变导向车道的运行效果。

解决上述技术问题的难度和意义：

难度在于：现有技术的可变导向车道的控制策略对交叉口的通行不能根据不同转向车流的流量比，触发可变导向车道方案；

对于如何解决城市道路信号交叉口进口道处转向车流量不均衡，提高交叉口的通行效率问题，很难解决；

解决上述技术问题后，带来的意义为：

通过对可变导向车道的系统分析，认识到可变导向车道的实施对交叉口通行效率的影响，进而提出可变导向车道的设置方法及控制策略，可以有效地丰富其理论框架，对其在实践中的应用具有指导性作用。

通过分析可变导向车道与信号控制间的关系，找到使车道功能属性发生改变的阈值条件，即根据不同转向车流的流量比，分析是否触发可变导向车道的功能变化，并对车道功能改变后的交叉口信号配时进行优化，对其具体实地设置方案提供理论依据。

可变导向车道可以充分发挥进口道的道路空间资源，有效解决城市道路信号交叉口进口道处转向车流量不均衡问题，提高交叉口的通行效率。

发明内容