[发明专利]左转机动车借右侧车道转弯交叉口动态交通信号控制方法

摘要

左转机动车借右侧车道转弯交叉口动态交通信号控制方法。涉及一种城市交叉口交通信号控制方法。为了解决现有技术不能充分利用交叉口内部空间资源，安全水平与通行能力不高，传统的交通信号控制方法对左转机动车借右侧车道两阶段转弯的交叉口左转机动车管理方法不适用等技术问题。本发明左转机动车借右侧车道转弯交叉口动态交通信号控制方法的实现过程如下：步骤一：设计信号交叉口渠化方案；步骤二：根据步骤一中设计信号交叉口渠化方案设置交通信号相位相序；步骤三：布设感应线圈检测器；步骤四：设计感应信号控制逻辑。本发明用于左转机动车借右侧车道转弯平面交叉口动态交通信号控制。

主权项

左转机动车借右侧车道转弯交叉口动态交通信号控制方法，其特征在于，本方法的实现过程如下：步骤一：设计信号交叉口渠化方案；步骤二：根据步骤一中设计信号交叉口渠化方案设置交通信号相位相序；步骤三：布设感应线圈检测器；A、布设机动车流量检测器；在交叉口每条进口车道停车线后40m处布设一个感应线圈检测器，用以获取每辆机动车到达该检测器所在位置的时刻；B、布设排队上溯检测器；在左转待行区对应的进口车道停车线后2m处布设一个感应线圈检测器，用以判别待行区内左转机动车排队是否上溯到进口车道；C、布设启动延误检测器；在受左转待行区内左转机动车影响的交通流所在进口车道停车线后2m处，布设一个感应线圈检测器，用以测算受影响交通流在相位绿灯启亮之后的启动延误；步骤四：设计感应信号控制逻辑；定义变量：i为相位标记，I为交叉口的相位数，g_i为相位i本周期当前时刻已运行的绿灯时间，g_imin为相位i的最小绿灯时间，g_imax为相位i的最大绿灯时间，△t为单位绿灯延长时间，A为标记交叉口是否有左转待行区发生排队上溯的符号，当A等于1时表示交叉口存在左转待行区左转车发生排队上溯至进口车道的情况，否则代表未发生排队上溯至进口车道的情况；具体控制流程如下：步骤1：初始化，将A设置为0，启动相位i的绿灯，其中1≤i≤I；步骤2：判断相位i的上一相位是否存在左转机动车借右侧进口车道两阶段转弯，如果存在进入步骤3，否则进入步骤4；步骤3：统计本周期相位i进口车道机动车启动延误t_ci；记录相位i对应信号灯开始显示绿灯的时刻t_ij，记录进口车道j的启动延误检测器出现脉冲波动的时刻t_ij1，此时代表车道j的机动车开始启动，计算进口车道j的机动车启动损失时间t_cij：t_cij＝t_ij1‑t_ij          (1)确定相位i进口车道机动车最大启动延误t_ci：$t_{\mathrm{ci}}=\underset{j}{\max }\left(t_{\mathrm{cij}}\right)---\left(2\right)$t_ci是相位i绿灯启亮之后，左转待行区内左转机动车释放对相位i进口机动车道所造成的最大延误；步骤4：判断相位i已运行绿灯时间g_i是否大于等于最小绿灯时间g_imin，如果是进入步骤6，否则进入步骤5；g_imin＝(L₂/L_q)/S_i+t′_ci          (3)式中：L₂—进口车道的机动车流量检测器与停车线之间的距离单位m；L_q—排队情况下机动车平均车头间距，单位m；S_i—相位i进口车道的饱和流率，单位pcu/s；t′_ci—过去三个周期相位i进口车道机动车最大启动延误的平均值，单位s；步骤5：相位i继续显示绿灯，返回步骤4；步骤6：判断相位i所属的左转机动车是否存在借右侧进口车道两阶段转弯的情况，如果是进入步骤7，否则进入步骤8；步骤7：判断相位i所属左转机动车对应的左转待行区是否发生排队上溯，如果是将A的值设置为1，进入步骤9，否则进入步骤8；判断左转待行区发生排队上溯的方法为：当相位i绿灯启亮超过t_a秒后，如果相位i所属进口车道的排队上溯检测器被机动车连续占据时间超过t_b秒，那么判定左转待行区内左转机动车排队上溯至进口车道；t_a＝N_ik/S_ik        (4)式中：N_ik—相位i对应左转待行区k内能够停放的左转机动车数，单位pcu；S_ik—相位i对应左转待行区k的饱和流率，单位pcu/s；N_ik和S_ik通过调查得到；t_b＝Celling[(2+L_m)/v+2]        (5)式中：L_m—机动车的平均车身长度，单位m；v—机动车绿灯期间通过停车线的最低速度，单位m/s；Ceilling是向上取整函数，公式(2)中第一个2代表检测线圈的长度，第二个2是为了避免误判所增加的富余时间；步骤8：判断A是否等于1，如果是，代表其他相位对应的左转待行区发生了排队上溯，进入步骤9，否则进入步骤10；步骤9：运行相位i的绿灯间隔时间g_iy，g_iy取值为4秒，其中3秒黄灯时间，1秒红灯时间，进入步骤14；步骤10：判断相位i各条进口车道是否还有机动车到达；如果有机动车触发机动车流量检测器，代表机动车驶入相位i所属的各条进口车道，进入步骤11，否则进入步骤13；步骤11：判断相位i当前已经运行的绿灯时间g_i与单位绿灯延长时间△t之和，是否大于最大绿灯时间g_imax，如果大于进入步骤13，否则进入步骤12；步骤12：将相位i的绿灯时间延长△t秒，进入步骤7；步骤13：将A的值设置为0，进入步骤9；步骤14：判断是否达到结束条件，结束条件为到达规定时间或启动人工手动控制，达到结束条件进入步骤16，否则进入步骤15；步骤15：i＝mod(i/I)+1，进入步骤1；步骤16：结束交叉口感应信号控制。