[发明专利]一种提高交叉口进口道空间资源利用效率的方法

摘要

本发明公开一种提高交叉口进口道空间资源利用效率的方法，在周期和相位绿灯时间不变的情况下，将进口道最外侧的左转车道设置成可变车道，通过实时变换可变车道的功能，进而提高交叉口同一进口道空间资源利用效率。通过视频检测器实时采集本信号周期内本进口道左转和直行的交通量，经过数值运算和逻辑判断，在下一周期改变车道信号灯和方向指示信号灯，引导车辆适应车道的变换。本发明具有均衡交叉口不同流向车道空间资源利用率，适时减少车辆在交叉口的排队时间，提高车辆通行效率的优点。

主权项

一种提高交叉口进口道空间资源利用效率的方法，步骤如下：步骤一：设置视频检测器将视频检测器安装在进口道对向的信号灯横臂上或本向的电子警察杆上，用来实时检测该进口道各相位绿灯期间通过交叉口停车线各流向的流量数据；步骤二：设置车道信号灯在停车线后合适位置设置横臂式或门架式车道信号灯，用来指示各信号周期内进口车道的功能；进口车道分隔线长度为30～50m，车道信号灯的设置位置应位于车道分隔线之后；车道信号灯的设置位置应与左转、直行相位中最短的绿灯时长相协调，左转相位绿灯时间小于直行相位绿灯时间，在此以左转相位绿灯时间为标准进行说明，车道信号灯距停车线的距离L需满足以下条件：车道分隔线长度≤L≤左转相位绿灯期间最少放行的车辆数×平均车辆排队长度；步骤三：判断车道信号灯切换条件根据视频检测器送来的本周期内各流向流量数据，计算本信号周期内各个流向的车道利用率，鉴于交通流的到达一般具有连续性，以此来判断下一信号周期车道信号灯是否需要切换，并存数判断结果；左转、直行流向的车道利用率计算公式定义如下；$r_L=\frac{V_L}{S_L\×g_L\×N_L}---\left(1\right)$$r_S=\frac{V_S}{S_S\×g_S\×N_S}---\left(2\right)$式中：V_L、V_S——当前周期内检测器采集到的进口道左转、直行交通量；S_L、S_S——左转、直行车道饱和流率，为固定值；g_L、g_S——左转、直行相位绿灯时间；N_L、N_S——进口道左转、直行车道数；若r_L＜0.6且r_S＞0.9或r_S＜0.6且r_L＞0.9，则说明在当前这种信号控制方案下，该进口道直行与左转车道的利用率差异较大；否则，说明左转与直行车道的利用率接近，当直行与左转车道的利用率差异较大时，通过调整可变车道功能能使各个流向的车道利用率得到改善，这时需要对可变车道功能进行变换；当r_L＜0.6、r_S＞0.9时，则把可变车道变换为直行车道；当r_S＜0.6、r_L＞0.9时，则把可变车道变换为左转车道；当r_L＜0.9、r_S＜0.9或r_L＞0.9、r_S＞0.9时，可变车道信号灯不进行变换，仍保持原有指示状态；步骤四：车道信号灯、方向指示信号灯切换时刻根据第三步的判断结果确定是否需要进行信号灯的切换；如需要切换信号灯的状态，则信号灯切换时刻定义如下：按进口道按先放左转、后放直行的相位顺序，(1)、可变车道由左转变直行：该进口道左转相位绿灯时间开启前10s，将可变车道信号灯的状态由左转变换成直行；可变车道的方向指示信号灯仍归属左转相位，直至该进口道左转相位结束后才变换成直行状态，纳入到直行相位中统一管理；(2)、可变车道由直行变左转：该进口道左转相位绿灯时间结束时，将可变车道信号灯的状态由直行变换成左转；可变车道的方向指示信号灯仍归属直行相位，直至该进口道直行相位结束后才将其纳入到左转相位中统一管理；车道信号灯切换的那个信号周期不纳入交通量采集周期；步骤五：进入下一个判断周期车道信号灯变换后，采集下一信号周期内进口道各相位绿灯期间的交通量，进入新一轮逻辑判断周期。