[发明专利]车辆混合通行环境下交叉口动态感应信号控制方法及系统

权利要求书

1.一种车辆混合通行环境下交叉口动态感应信号控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取历史车辆排队长度数据，确定信号控制机处理网联车信息的半径；步骤一中，确立每相位接收和处理网联车信息的半径r_i，实时获取并处理半径范围内的网联车信息，基于交叉口各相位交通流的历史数据预测每条车道的排队长度期望值L_ijk，由此确立半径r_i，计算方法如下：

式中，r_i——第i相位接收网联车信息的范围，m；L_ijk——第i相位第j车道组第k车道历史排队长度期望值，i,j,k取1,2…；v₀——路段车辆正常行驶的目标车速，m/s；——驾驶员的反应时间，s；a_dec——正常的减速度，m/s²(取负值)，若计算得到的半径大于路段长度S_i，则取r_i＝S_i；

步骤二、评估初始排队长度，确立初始绿灯时间；在交叉口信号控制机内，预制基于历史同时段或之前连续若干信号周期各流向交通需求，按Webster法，基于各个交通流向流率比所占比重分配各个交通流向的绿灯时间，计算得到的信号配时方案，在下一信号相位开启前未检测到网联车时按此信号方案运行；

在下一相位绿灯开启前，信号控制机获取该相位全部车道上半径r_i范围内的网联车信息，包括所在位置、速度和加速度；用如下规则确立初始排队长度：

规则1：当检测到有速度为0的网联车时，将其所在位置记为初始排队长度的最小值；取所有速度为0网联车位置的最大值，初步得到该相位的初始排队长度；

规则2：当检测到有运行速度持续低于阈值v₁的网联车时，用该车辆的位置修正初始排队长度；

规则3：当检测到有减速度持续小于阈值a₁的网联车时，当该车速度不超过阈值v₁时，用该车辆的位置修正初始排队长度；

当后续进入信息接收半径范围内的网联车满足上述规则时，用后续车辆的位置信息修正初始排队长度，直至下一相位开启前；

步骤三、修正排队长度，得到初始绿灯时间下限；在该相位绿灯开启后至g₀时间范围，检测半径r_i范围内网联车的位置、速度、加速度信息；当未观测到运动中的网联车信息时，初始绿灯时间仍采用g₀；当检测到运动中网联车的轨迹信息发生改变时，则需要判断是否修正初始绿灯时间；若出现满足步骤二中规则3的网联车时，此时用该车的位置L₁来修正初始排队长度，进而修正初始绿灯时间的下限g₀：

式中，σ——车辆启动损失时间，s；v_d——车辆正常行驶通过交叉口的目标车速，m/s；d——车身的长度，m；L₁——网联车车头与停车线间的距离，m；a_acc——网联车的加速度，m/s²，v₀——网联车的速度，m/s；

步骤四、确定是否延长绿灯时间，得出信号控制方案。

2.根据权利要求1所述的车辆混合通行环境下交叉口动态感应信号控制方法，其特征在于，用下一相位开启前的初始排队长度计算该相位的初始绿灯时间g₀，方法如下：

当红灯期间检测到的最后一辆网联车满足规则1时：

当红灯期间检测到的最后一辆网联车满足所述规则2和规则3时：