[发明专利]基于排队论的失衡交叉口信号相位优化设计方法

权利要求书

1.一种基于排队论的失衡交叉口信号相位优化设计方法，其特征在于，包括：

根据交叉口某方向组一进口道直行车道的平均排队长度为左转车道的平均排队长度为对向进口道的直行车道的平均排队长度为左转车道的平均排队长度为判断该方向组是否达到失衡条件，然后对达到失衡条件的交叉口进行分类别判断放行相位优化设计；

具体包括如下步骤：

步骤S1，选择交叉口的某一个方向组进行相位优化设计；

步骤S2，对选取的方向组进行失衡性判断，如果达到失衡条件，则进入步骤S3进行相位优化设计；否则，无需优化信号相位；

交叉口失衡判断依据如公式(1)所示：

其中，K₁为交叉口方向组一进口道的直行排队长度与对向进口道直行排队长度的比值阈值，K₂为交叉口方向组一进口道的左转排队长度与对向进口道左转排队长度的比值阈值；

步骤S3，对达到失衡条件的交叉口进行分类别判断放行相位优化设计，当交叉口该方向组满足且时，说明该方向组的进口道直行和左转交通流向均出现失衡现象，进行放行相位的判断选择；否则，转入步骤S4；

交叉口基本方案a的判断依据如公式(2)所示：

公式(2)表明该方向组两进口道的直行平均排队长度均大于左转平均排队长度的情况下，交叉口信号相位设计选择基本方案a；

交叉口基本方案b的判断依据如公式(3)所示：

公式(3)表明该方向组两进口道的左转平均排队长度均大于直行平均排队长度的情况下，交叉口信号相位设计选择基本方案b

交叉口基本方案c、d的判断依据如公式(4)所示：

公式(4)表明该方向组一进口道的同向的直行、左转平均排队长度均大于对向进口道直行、左转平均排队长度的情况下，交叉口信号相位设计选择基本方案c或d；

基本方案a的信号放行相位为：该方向组中先是一个方向单放，然后两个方向直行，再另一个方向单放；

基本方案b的信号放行相位为：该方向组中先是一个方向单放，然后两个方向左转，再另一个方向单放；

根据公式(4)所选的基本方案c或d的信号放行相位为：该方向组中先是两个方向直行，然后该方向组中直行、左转平均排队长度均较大的一进口道单放，再两个方向左转；

步骤S4，对达到失衡条件的交叉口进行分类别判断放行相位优化设计，当交叉口该方向组满足且时，说明该方向组的进口道直行交通流向出现失衡现象，进行放行相位的判断选择；否则，转入步骤S5；

交叉口基本方案a的判断依据如公式(5)所示：

公式(5)表明该方向组两进口道的直行平均排队长度均大于左转平均排队长度的情况下，交叉口信号相位设计选择基本方案a；

交叉口基本方案c、d的判断依据如公式(6)所示：

公式(6)表明该方向组两进口道的左转平均排队长度均大于直行平均排队长度的情况或该方向组一进口道的同向的直行、左转平均排队长度均大于对向进口道直行、左转平均排队长度的情况下，交叉口信号相位设计选择基本方案c或d；

根据公式(6)所选的基本方案c或d的信号放行相位为：

该方向组中先是两个方向直行，然后：

若满足公式(6)中第一行不等式，则中较大者对应的进口道单放；

若满足公式(6)中第二或第三行不等式，则该方向组中直行、左转平均排队长度均较大的一进口道单放；

再两个方向左转；

步骤S5，对达到失衡条件的交叉口进行分类别判断放行相位优化设计，当交叉口该方向组满足且时，说明该方向组的进口道左转交通流向出现失衡现象，进行放行相位的判断选择；

交叉口基本方案b的判断依据如公式(7)所示：

公式(7)表明该方向组两进口道的左转平均排队长度均大于直行平均排队长度的情况下，交叉口信号相位设计选择基本方案b；

交叉口基本方案c、d的判断依据如公式(8)所示：

公式(8)表明该方向组两进口道的直行平均排队长度均大于左转平均排队长度的情况或该方向组一进口道的同向的直行、左转平均排队长度均大于对向进口道直行、左转平均排队长度的情况下，交叉口信号相位设计选择基本方案c或d；

根据公式(8)所选的基本方案c或d的信号放行相位为：

该方向组中先是两个方向直行，然后：

若满足公式(8)中第一行不等式，则中较大者对应的进口道单放；

若满足公式(8)中第二或第三行不等式，则该方向组中直行、左转平均排队长度均较大的一进口道单放；

再两个方向左转。

2.如权利要求1所述的基于排队论的失衡交叉口信号相位优化设计方法，其特征在于，

K₁、K₂的值取2。