[发明专利]一种提高信号交叉口进口道相位绿灯时间利用率的方法

摘要

本发明公开一种提高信号交叉口进口道相位绿灯时间利用率的方法。首先，在交叉口对向两个进口的停止线位置分别设置两组线圈检测器，分别检测当前信号周期内两个进口处的左转、直行交通量；然后，将检测到的交通量进行处理，若计算结果显示左转、直行相位的绿灯时间均够用或均不够用，则不需要对各自相位的绿灯时间进行调整；否则，将左转相位富余的绿灯时间转移给直行相位，或者将直行相位富余的绿灯时间转移给左转相位，达到提高相位绿灯时间利用率的目的；最后，将调整后各相位的绿灯时间传送给交叉口交通信号机，在下个周期开始时应用调整后的相位绿灯时间。

主权项

一种提高信号交叉口进口道相位绿灯时间利用率的方法，其特征在于，步骤如下：步骤一：检测交通量在交叉口对向两个进口道停止线位置设置第一检测器组和第二检测器组，分别采集每个信号周期内两个进口道的左转、直行交通量；步骤二：判别相位时长是否需要调整根据当前信号周期内每个相位绿灯时间的利用率来调整下一信号周期内各相位绿灯时间的分配；若当前信号周期内每个相位的绿灯时间都没得到充分利用或都得到了充分利用，则不需要对各相位绿灯时间进行调整；否则，把其中一个相位富裕的绿灯时间转移给时间不够用的那个相位，使信号周期内各个相位的绿灯时间得到最大化利用；计算相位绿灯时间利用率的方法如下：${\mathrm{\ψ}}_L=\frac{V_L}{C_L\·g_L}---\left(1\right)$${\mathrm{\ψ}}_S=\frac{V_S}{C_S\·g_S}---\left(2\right)$式中：ψ_L、ψ_S——左转和直行相位绿灯时间利用率；V_L、V_S——信号周期内通过的最大左转、直行交通量；V_L＝max{V_L1，V_L2}，V_S＝max{V_S1，V_S2}；V_L1、V_S1、V_L2、V_S2分别为第一和第二检测器采集到的当前信号周期内左转、直行交通量；C_L、C_S——V_L、V_S对应的左转、直行车道组饱和流率；g_L、g_S——V_L、V_S对应的左转和直行相位绿灯时间；以ψ_L、ψ_S值作为相位绿灯时间是否需要调整的依据，将两组检测器检测到的交通量代入式(1)、(2)中进行计算，若ψ_L、ψ_S都大于或等于0.9，说明在整个相位绿灯期间左转和直行交通流一直都处于饱和状态，相位绿灯时间都得到了充分利用，则不需要调整各自相位的绿灯时间；若ψ_L、ψ_S都小于0.9，说明左转和直行相位的绿灯时间都没有得到充分利用，这时也不需要调整各自相位的绿灯时间；若ψ_L、ψ_s中只有一个值大于或等于0.9时，说明其中一个相位的绿灯时间没有得到充分利用，而另一个相位的绿灯时间则不够用，这时需要调整左转和直行相位的绿灯时间使它们的绿灯时间都得到最大化利用；步骤三：相位绿灯时间的调整在不改变信号周期时长和一个方向上总的绿灯时间前提下，只实时调整一个方向上不同相位的绿灯时间来实现进口道绿灯时间最大化利用的目的；(1).当ψ_L＜0.9、ψ_S≥0.9时，说明左转相位绿灯时间有富余，而直行相位绿灯时间不够用，因此需要将左转相位富余的绿灯时间转移给直行相位，以提高交叉口的通行效率；令求得左转相位达到饱和交通状态时所需要的绿灯时间为富余的绿灯时间为g＝g_L‑g′_L，将该富裕时间转移给直行相位，转移后直行相位绿灯时间为g′_S＝g_s+g，最终，g′_L、g′_S分别为调整后的左转和直行相位绿灯时间。(2).当ψ_S＜0.9，ψ_L≥0.9时，说明直行相位绿灯时间有富余，而左转相位绿灯时间不够用，因此需要将直行相位富余的绿灯时间转移给左转相位，以提高交叉口的通行效率；令求得直行相位达到饱和交通状态时所需要的绿灯时间为富余的绿灯时间为g＝g_S‑g′_S，将该富裕时间转移给左转相位，转移后左转相位绿灯时间为g′_L＝g_L+g，最终，g′_L、g′_S分别为调整后左转和直行相位的绿灯时间；(3).当ψ_S＜0.9且ψ_L＜0.9或ψ_S≥0.9且ψ_L≥0.9时，说明直行相位和左转相位的绿灯时间均够用或均不够用，这时不需要进行绿灯时间的调整；步骤四：变换相位绿灯时间根据第三步的计算结果，若相位绿灯时间需要调整，则将调整后的相位绿灯时间传输给交通信号机，在下一信号周期开始时应用调整后的相位绿灯时间g′_L、g′_S；若不需要调整，则下一信号周期沿用当前信号周期各相位的绿灯时间；步骤五：进入下一判断周期实时采集新信号周期内对向进口道各流向交通量，进入新一轮逻辑判断周期。