[发明专利]一种智轨通行主支路交叉口交通信号控制方法

说明书

本发明提供了一种智轨通行主支路交叉口交通信号控制方法，以支路与主干路流量比和交叉口总流量与饱和流量比为输入，通过模糊控制器计算初始信号周期，再通过韦伯斯特配时法计算得到完整信号配时方案；通过设置借道专用指示灯，当有智轨行驶时，交叉口信号配时进行感应式调整；当没有智轨行驶时，允许其他机动车借道行驶。仿真试验结果表明，与固定配时和单纯模糊控制相比，更好的适应了智轨通过主干路‑支路交叉口时的信号控制；本发明在车辆排队长度、平均延误和停车次数等评价指标上得到了提升，提高了城市公共交通的运载能力和对含智轨车辆的混合流的控制效率，为自动驾驶与手动驾驶混合车流通行主干路‑支路交叉口提供了研究依据。

技术领域

本发明属于交通信号配时技术领域，具体涉及一种智轨通行主支路交叉口交通信号控制方法。

背景技术

随着自动驾驶技术的蓬勃发展，越来越多的自动驾驶相关技术应用于实践当中。智能轨道快运系统(Autonomous rail Rapid Transit—ART)也是最近新兴的自动驾驶车辆，当越来越多的智轨投入运营后，智轨通行的交叉口信号控制的效率也越来越重要。

许多学者开始对智轨的运行进行研究，但是对智轨信号控制的研究比较少。尤其是当智轨列车全面进入城市，在智轨专用车道布设完成并运营使用后，信号配时将是保证交叉口运行效率的关键因素之一。目前，交叉口的信号配时主要分为三类：

1)固定配时，根据交叉口的历史数据，按照各个进口的流量比规划信号相位并计算各相位显示绿灯时间；

2)感应控制，通过设置车辆检测器来检测到达上游的车辆，通过增加某相位的绿灯时间来满足交通需求；

3)自适应控制，在没有人的干预下，随着运行环境改变而自动调节自身控制参数，以达到最优控制。

由于智轨运行的特殊性，智轨应在通过主干路与支路交叉口的时候不减速直接通行。这就需要在满足智轨通行的同时，保证交叉口整体运行效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种智轨通行主支路交叉口交通信号控制方法，用于提高智轨通过主干路-支路交叉口时的效率。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种智轨通行主支路交叉口交通信号控制方法，包括以下步骤：

S1：在交叉口所在路段加设智轨专用车道并正常通车；

S2：通过地感线圈检测交叉口的来车流量；

S3：计算来车流量与饱和流量之比和支路流量与主干路流量之比，并作为模糊控制器的输入变量；

S4：根据实际情况制定模糊规则，并以初始信号周期作为输出变量；

S5：采用韦伯斯特配时法根据初始信号周期计算信号周期完整方案；

S6：控制智轨(ART，Autonomous rail Rapid Transit)专用道，尽可能保证智轨不停车通过交叉口，并且当该路段没有智轨通行时，允许车辆借道通行。

按上述方案，所述的步骤S4中，具体步骤为：

S41：采用等级单位描述支路车流量与主干路车流量之比；

S42：采用等级单位描述车流量与饱和流量之比；

S43：模糊化初始周期时长；

S44：向模糊控制器输入来车流量与饱和流量之比和支路流量与主干路流量之比，输出初始信号周期。

进一步的，所述的步骤S41中，具体步骤为：将支路车流量与主干路车流量之比记为B(大)、PB(较大)、M(中等)、PS(较小)、S(小)5个模糊集合，隶属度函数采用trimf函数。