[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

说明书

本发明涉及本发明涉及一种车辆混合通行环境下交叉口动态感应信号控制方法，包括如下步骤：步骤一、确立信号控制机处理网联车信息的半径；步骤二、评估初始排队长度，确立初始绿灯时间；步骤三、修正排队长度，评估初始绿灯时间的下限；步骤四、基于规则决策是否延长绿灯时间，得出信号控制方案。本发明的网联车与非网联车混合通行时的交叉口动态感应信号控制方法，适用于车联网环境下的信号交叉口，部分车辆具备联网功能且能与信号控制机交换信息即可实施。

技术领域

本发明属于交通运输工程技术领域，具体涉及一种网联与非网联车混合通行环境下交叉口动态感应信号控制方法及系统。

背景技术

现有交叉口感应信号控制中，定点车辆检测器的设置难以检测到各信号周期内动态的初始排队长度及检测器后车辆的动态运行状况，制约了初始绿灯时间和相位绿灯时间的精准优化，限制了感应信号控制控制效率的提升和适用范围的扩大。随着车辆联网技术的兴起和车路协同的发展，联网车辆在道路上的实时运行状态交叉口信号控制机可精确探测，这为交通流的动态检测与交叉口信号控制参数协同优化提供了可能。

基于此，目前急需一种网联车与非网联车混合通行时的交叉口动态感应信号控制方法，以提升现有交叉口感应信号控制的效率，并扩大感应信号控制的适用范围，即无交通流检测器的交叉口，也可开展感应信号控制。

发明内容

本发明为解决上述问题，提出一种网联与非网联车混合通行环境下交叉口动态感应信号控制方法及系统。

本发明涉及一种车辆混合通行环境下交叉口动态感应信号控制方法，包括如下步骤：

步骤一、确立信号控制机处理网联车信息的半径；

步骤二、评估初始排队长度，确立初始绿灯时间；

步骤三、修正排队长度，评估初始绿灯时间的下限；

步骤四、基于规则决策是否延长绿灯时间，得出信号控制方案。

步骤一中，根据历史车辆排队长度，初步确立每相位接收和处理网联车信息的半径r_i，从而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；τ——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。

步骤二中，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、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；