一種四路環形交叉口自適應交通信號控制方法技術

一種四路環形交叉口自適應交通信號控制方法，本發明專利技術屬于城市交通信號控制技術領域，涉及一種面向四路環形交叉口的自適應交通信號控制方法。本發明專利技術是要解決現有的環形交叉口信號控制方法無法自動檢測左轉機動車流量，未能充分考慮在交叉口內部左轉機動車對入口機動車的影響，難以生成最佳的信號控制方案的問題。步驟1：在四路環形交叉口布設環形線圈檢測器；步驟2：設置四路環形交叉口的相位相序；步驟3：設置四路環形交叉口自適應交通信號控制流程。本發明專利技術應用于交通控制領域。

【技術實現步驟摘要】

[0001 ] 本專利技術屬于城市交通信號控制
，涉及一種面向四路環形交叉口的自適應交通信號控制方法。
技術介紹
在中國許多城市，干道與干道相交的地方常設置為四路環形交叉口。根據交通規貝U，駛入環形交叉口的機動車需要讓行環內機動車。在環形交叉口不采用交通信號控制的情況下，當一個入口的機動車流量較大、連續不斷地駛入環形交叉口時，其他入口的機動車需要一直讓行，此時將導致其他入口的機動車通行能力下降、延誤與排隊長度急劇增加。尤其在高峰期間，這種情況普遍出現。基于此，可以在環形交叉口各個入口設置交通信號燈，通過燈色的輪流顯示來分配通行權至各個入口，使得各個入口的機動車通行能力相對均衡。在實施交通信號控制的四路環形交叉口，一般設置兩個信號相位，對稱方向上的交通流歸屬同一相位。比如南、北入口交通流屬于相位一、東、西入口交通流屬于相位二。以相位一為例，所屬的兩股交通流在駛入交叉口后，分為左轉、直行、右轉三股車流，其中左轉機動車在環形交叉口內行駛距離較遠，南入口的左轉機動車在行駛到北入口附近時，北入口的機動車需要停車讓行，這將影響綠燈期間北入口可以駛入交叉口的車輛數；同理，北入口的左轉機動車在行駛到南入口附近時，南入口的機動車也需要停車讓行。因此，為了獲得最佳的交通信號控制方案，需要獲得各個入口的左轉機動車流量、駛入環形交叉口的總流量，而這些流量指標往往隨時間變化而變化，所以需要建立一種能夠動態檢測環形交叉口入口總流量、左轉流量的自適應信號控制方法。但是現有的環形交叉口信號控制方法僅能實現入口總流量的自動檢測，無法自動檢測左轉機動車流量，未能充分考慮在交叉口內部左轉機動車對入口機動車的影響，所以難以生成最佳的信號控制方案。
技術實現思路
本專利技術是要解決現有的環形交叉口信號控制方法無法自動檢測左轉機動車流量，未能充分考慮在交叉口內部左轉機動車對入口機動車的影響，難以生成最佳的信號控制方案的問題，而提供了。，它按以下步驟實現:步驟1:在四路環形交叉口布設環形線圈檢測器；步驟2:設置四路環形交叉口的相位相序；步驟3:設置四路環形交叉口自適應交通信號控制流程；步驟3.1設置相位i最小綠燈時間、最大綠燈時間與黃燈時間:相位i, i = I, 2,最小綠燈時間gimin，單位:s，按照公式(I)計算:gimin = T+max^i/l.2)-^ (I)其中=Li一相位i控制交通流所在道路的相交道路寬度，m ；Ii一相位i綠燈結束后運行的黃燈時間，即綠燈間隔時間，s ；相位I控制南北向道路交通流，其相交道路為東西向道路，L1就是東西向道路的寬度；相位i最大綠燈時間gimax，單位:s,按照公式⑵計算:Simax = Te-1i (2)其中:Te—駕駛員在交叉口等待紅燈的極限時間，s ；步驟3.2計算環形交叉口需要運行的最佳周期時長、各相位最佳綠燈時間:設環形交叉口相位i需要運行的最佳綠燈時間為gi，其中，所述&為正整數，單位:s，最佳周期時長C按照公式(3)計算:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種四路環形交叉口自適應交通信號控制方法，其特征在于它按以下步驟實現：步驟1：在四路環形交叉口布設環形線圈檢測器；步驟2：設置四路環形交叉口的相位相序；步驟3：設置四路環形交叉口自適應交通信號控制流程；步驟3.1設置相位i最小綠燈時間、最大綠燈時間與黃燈時間：相位i，i＝1,2，最小綠燈時間gimin，單位：s，按照公式(1)計算：gimin＝7+max(Li/1.2)?Ii?(1)其中：Li—相位i控制交通流所在道路的相交道路寬度，m；Ii—相位i綠燈結束后運行的黃燈時間，即綠燈間隔時間，s；相位1控制南北向道路交通流，其相交道路為東西向道路，L1就是東西向道路的寬度；相位i最大綠燈時間gimax，單位：s，按照公式(2)計算：gimax＝Te?Ii?(2)其中：Te—駕駛員在交叉口等待紅燈的極限時間，s；步驟3.2計算環形交叉口需要運行的最佳周期時長、各相位最佳綠燈時間：設環形交叉口相位i需要運行的最佳綠燈時間為gi，其中，所述gi為正整數，單位：s，最佳周期時長C按照公式(3)計算：C=Σi=12(gi+Ii)---(3)]]>根據公式(4)確定相位1、相位2的最佳綠燈時間g1、g2：[g1,g2]＝arcmax(Q1+Q2)s.t.g1min≤g1≤g1maxg2min≤g2≤g2max|x1-x2|≤0.1---(4)]]>其中：Qi—相位i(i＝1,2)的通行能力，pcu/h；xi—相位i(i＝1,2)的飽和度，無量綱；arc—求反函數符號；Qi3600C[qi1+qi2]---(5)]]>其中：qi1—在綠燈顯示gi秒內，相位i對應的第1個環形交叉口入口可以駛入的車輛數，pcu；qi2—在綠燈顯示gi秒內，相位i對應的第2個環形交叉口入口可以駛入的車輛數，pcu；qi1=(gi-qi2l×tu)×Si1×Ni13600---(6)]]>qi2=(gi-qi1l×tu)×Si2×Ni23600---(7)]]>其中：qi2l—在周期時長C內從相位i對應的第2個環形交叉口入口駛入并完成左轉的車輛數，pcu；qi1l—在周期時長C內從相位i對應的第1個環形交叉口入口駛入并完成左轉的車輛數，pcu；Si1—相位i對應的第1個環形交叉口入口處的單個車道飽和流率，pcu/h；Ni1—相位i對應的第1個環形交叉口入口處的車道數；tu—在環形交叉口，入環車輛讓行環內車輛的最小間隙以及跟隨間隙之和，s；步驟3.3將i初始化為1，并用t1記錄當前時刻：將i初始值設置為1，是為了綠燈從相位1開始運行；而t1記錄的是當前信號配時方案開始運行的時刻；步驟3.4相位i顯示綠燈；步驟3.5判斷本周期相位i已經運行的綠燈時間gia是否達到gi，如果達到進入步驟3.6，否則返回步驟3.4；步驟3.6相位i顯示黃燈；步驟3.7判斷本周期相位i已經運行的黃燈時間Iia是否達到Ii，如果達到進入步驟3.8，否則返回步驟3.6；步驟3.8判斷i是否等于2，如果是，進入步驟3.9，否則進入步驟3.11；步驟3.9將當前時刻值賦予t2，進入步驟3.10；步驟3.10判斷t2、t1之間的時間長度是否大于T，T為時間長度，單位min，如果大于進入步驟3.12，否則進入步驟3.11；步驟3.11i＝mod(i,2)+1，mod函數獲得i除以2后的余數，返回步驟3.4；步驟3.12判斷是否達到環形交叉口自適應信號控制的結束條件，結束條件為到達規定時間或啟動人工手動控制，如果達到進入步驟3.13，否則進入步驟3.2；步驟3.13結束環形交叉口自適應信號控制。...

【技術特征摘要】
1.一種四路環形交叉口自適應交通信號控制方法，其特征在于它按以下步驟實現: 步驟1:在四路環形交叉口布設環形線圈檢測器； 步驟2:設置四路環形交叉口的相位相序； 步驟3:設置四路環形交叉口自適應交通信號控制流程； 步驟3.1設置相位i最小綠燈時間、最大綠燈時間與黃燈時間: 相位i, i = 1，2,最小綠燈時間gimin，單位:s,按照公式⑴計算: gimin = 7+max (Li/1.2)-1^ (I) 其中=Li一相位i控制交通流所在道路的相交道路寬度，m ； Ii一相位i綠燈結束后運行的黃燈時間，即綠燈間隔時間，s ； 相位I控制南北向道路交通流，其相交道路為東西向道路，L1就是東西向道路的寬度； 相位i最大綠燈時間gimax，單位:s,按照公式(2)計算:gimax = Te-1i (2) 其中:!；一駕駛員在交叉口等待紅燈的極限時間，S ； 步驟3.2計算環形交叉口需要運行的最佳周期時長、各相位最佳綠燈時間: 設環形交叉口相位i需要運行的最佳綠燈時間為gi，其中，所述gi為正整數，單位:s，最佳周期時長C按照公式(3)計算: 2.根據權利要求1所述的一種...

【專利技術屬性】
技術研發人員：別一鳴，孫澄，劉瑩，唐征征，李溪昂，曹陽，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23