[发明专利]一种设置直行待驶区的交叉口的信号配时优化方法

权利要求书

1.一种设置直行待驶区的交叉口的信号配时优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、计算起动波从直行待驶区停车线传至进口停车线所需的时间ΔL_S；

所述步骤一的具体过程为：

其中：ΔL_S代表起动波从直行待驶区停车线传至进口停车线所需的时间，单位是s；K代表在每个信号周期内，含直行待驶区的相位的个数，l_j代表在每个信号周期内，第j个含直行待驶区的相位的关键车道组内直行待驶区的平均长度，单位是m，v代表起动波传递波速，单位是m/s；

步骤二、在每个信号周期内，计算第j个含直行待驶区的相位的绿灯启亮时刻与前一左转相位的绿灯关闭时刻的间隔时间I′_j；

所述步骤二的具体过程为：

式中：I′_j代表在每个信号周期内，第j个含直行待驶区的相位的绿灯启亮时刻与前一左转相位绿灯关闭时刻的间隔时间，单位是s；v₀代表直行待驶区的对向左转车在交叉口的运行速度，单位是m/s；a代表左转车辆制动减速度，单位是m/s²；l_h代表左转车从停车线行驶至左转车与对向直行车冲突点的运行轨迹长度，单位是m；A_j代表在每个信号周期内，第j个含直行待驶区的相位的黄灯时长，单位是s；

步骤三、利用步骤一的ΔL_S和步骤二的I′_j获得设置直行待驶区交叉口的总损失时间L′；

所述步骤三的具体过程为：

其中：L′代表设置直行待驶区交叉口的总损失时间，L代表未设置直行待驶区交叉口的总损失时间，单位是s；

步骤四、利用步骤三的L′计算设置直行待驶区交叉口的每个信号周期的最佳周期时长C′₀；

所述步骤四的具体过程为：

在每个信号周期内，第j个含直行待驶区的相位的关键车道组的流量比y′_j的表达式为：

其中：q_j为第j个含直行待驶区的相位的关键车道组设计交通量，单位是pcu/h，s_j为第j个含直行待驶区的相位的关键车道组饱和流量，单位是pcu/h，C′₀为设置直行待驶区交叉口的每个信号周期的最佳周期时长，单位是s，n_j为第j个含直行待驶区的相位的关键车道组内可停放的车位数，单位是pcu；

其中：l_j,k为第j个含直行待驶区的相位的关键车道组内第k条车道的长度，单位是m，k＝1,2,…,N，N代表第j个含直行待驶区的相位的关键车道组内直行待驶区的车道条数，h_s为平均车头间距，单位是m；

将L′和y′_j代入Webster最佳周期时长模型，获得设置直行待驶区交叉口的每个信号周期的最佳周期时长C′₀：

其中：Y代表未设置直行待驶区交叉口的各相位关键车道组流率比之和；

步骤五、利用步骤四的每个信号周期的最佳周期时长C′₀进行交叉口的信号配时。

2.根据权利要求1所述的一种设置直行待驶区的交叉口的信号配时优化方法，其特征在于，所述步骤五的具体过程为：

在每个信号周期内，设置直行待驶区交叉口的关键车道组流量比之和为：

其中：y_i代表在每个信号周期内，第i个不含直行待驶区的相位的关键车道组流率比，i＝1,2,…,M，M代表在每个信号周期内，不含直行待驶区的相位的个数；

在每个信号周期内，设置直行待驶区交叉口的总有效绿灯时间G′_e为：

G′_e＝C′₀-L′

在每个信号周期内，设置直行待驶区交叉口的直行相位有效绿灯时间g′_ej和左转相位有效绿灯时间g′_ei分别为：

在每个信号周期内，设置直行待驶区交叉口的直行相位绿信比λ′_j和左转相位绿信比λ′_i分别为：

在每个信号周期内，设置直行待驶区交叉口的直行相位显示绿灯时间g′_j和左转相位显示绿灯时间g′_i分别为：

g′_i＝g′_ei-A_i+I_i

其中：A_i代表在每个信号周期内，第i个不含直行待驶区的相位的黄灯时长，I_i代表在每个信号周期内，第i个不含直行待驶区的相位的绿灯启亮时刻与前一相位绿灯关闭时刻的间隔时间。