城市交通信號控制系統中檢測器的布設方法技術方案

本發明專利技術公開了一種城市交通信號控制系統中檢測器的布設方法。包括下列步驟：１）確定快速路、主干道、次干道和支路的道路類型；２）確定戰略交叉口、戰術交叉口、一般交叉口和敏感交叉口的交叉口類型；３）確定整個城市布設戰略檢測器、戰術檢測器、感應檢測器的類型、大小、數量和確定布設相應檢測器在各類型道路上的位置與數量；４）安裝戰略檢測器、戰術檢測器和感應檢測器，并用電線或光纜依次將其和其它設備連接起來；５）在自行車的專用車道上安裝檢測自行車流量情況的檢測器，并用電線或光纜將其和其它設備連接起來。其有益效果是在城市路網中布設盡量少的檢測器就能獲得要求的精度和完整的交通數據，這對于交通控制系統的建設非常重要。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種城市交通管理系統中交通控制的基礎數據的獲取方法，更具體的說是涉及一種。
技術介紹
檢測器是采集流量、速度、車型、占有率等交通參數的重要手段。目前常用的車輛檢測器主要工作原理是檢測因汽車的運動或存在而引起的能量變化。城市交通管理系統中所用的檢測器主要分為固定式和移動式兩種，其中固定式檢測器對交通信息采集的方式有(1)采用磁頻檢測技術，(2)采用波頻檢測技術，(3)采用視頻檢測技術；國內外采用的移動交通信息采集方式主要包括(1)電子標簽檢測技術，(2)GPS檢測技術。由于環形線圈檢測器技術成熟，易于掌握，檢測精度高，可全天候工作，設備價格低等特點被廣泛應用在城市交通控制系統中。智能交通系統(ITS)是解決城市交通問題的有效方法之一。ITS的實質是通過先進的技術，收集交通參與者、車輛、道路系統和交管部門等各個交通要素的實時信息，并使這些信息在上述要素之間有效的流動，從而強化彼此的協調工作能力，達到從整體上提高交通系統運作效率的目的。交通數據采集是ITS的基礎，它為ITS其它組成部分的有效運行提供重要的數據支撐。道路交通系統數據的采集是利用布設在路網節點之間的車輛檢測器進行實時檢測獲得。要想獲得城市交通系統運作的完整數據。就必須在城市路網的相應路段布設檢測器。但是由于城市發展，覆蓋區域越來越廣，城市路網的密度也越來越大，如果要在每個路段上都布設檢測器，所需的花費將是非常驚人的。所以，如何根據城市道路網的拓撲結構和各個路段交通參數之間的內在關系，在路網中布設盡量少的檢測器就能獲得給定精度和完整的交通數據，這對于交通控制系統的建設非常重要。基于上述原因，建立一種檢測器優化的布設方法勢在必行。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服現有技術中所存在的見交叉口就布設檢測器的問題，提供一種在路網中布設盡量少的檢測器就能獲得給定精度和完整的交通數據的。為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案予以實現。本專利技術采用的技術方案包括下列步驟1)根據城市交通路網中道路特性、等級和道路交通流的分布情況確定快速路、主干道、次干道和支路的道路類型；2)根據城市交通路網中道路特性、等級和交叉口交通流的分布情況確定戰略交叉口、戰術交叉口、一般交叉口和敏感交叉口的交叉口類型；3)根據城市交通路網中各類型交叉口的數量、城市交通路網中交通流的分布情況與交通流的相關性確定整個城市布設戰略檢測器、戰術檢測器、感應檢測器的類型、大小、數量和確定把相應檢測器布設在各類型道路上的位置與數量；4)安裝戰略檢測器、戰術檢測器和感應檢測器，并用電線、光纜或無線依次將檢測器，信號機，信號燈連接起來；5)在自行車的專用車道上安裝檢測自行車流量情況的檢測器，并用電線、光纜或無線依次將檢測器，信號機，信號燈連接起來。技術方案中所述的布設戰略檢測器是在戰略交叉口的各個進口道上布設戰略檢測器，原則上路段每一車道都需布設，若車道車輛分配比例相似可只在路段的中間車道上布設戰略檢測器，并在交叉口渠化區內每車道上布設感應檢測器；所述的布設戰術檢測器是在戰術交叉口的各個進口道上布設戰術檢測器，原則上路段每一車道都需布設，若車道車輛分配比例相似可只在路段的中間車道上布設戰術檢測器，并在交叉口渠化區內每車道上布設感應檢測器；所述的布設感應檢測器是根據感應控制需要，在實施感應控制的交叉口進口道上布設感應檢測器；所述的布設感應檢測器是根據路網中路段車道虛擬檢測器和虛擬置待檢測器，一些無虛擬檢測器的交叉口上布設感應檢測器；所述的戰略檢測器的布設位置應滿足距對向車道停車線距離不小于30米、距本進口道停車線距離不小于150米，在路段長度小于180米的情況下，優先考慮遠離本進口道停車線，戰略檢測器兩個連續設置的檢測器最大間距要小于車輛的最小車身長度，同時還要保證檢測精度，因此取2米，相鄰兩車道并排放置的兩個檢測器的間距應至少為2米，戰略檢測器的長度和寬度均為1米，并且設置在車道中央；所述的感應檢測器應布設于交叉口進口車道停車線附近，感應檢測器距本向進口道停車線的距離為30米-35米；感應檢測器的長度和寬度均為2米。本專利技術的有效益效果是(1)本專利技術考慮到各個交叉口的特征不同，把交叉口科學、合理的劃分為戰略交叉口、戰術交叉口、一般交叉口及敏感交叉口。提出戰略交叉口要作為特殊重點進行管理與控制，戰術交叉口作為重點進行管理與控制，一般交叉口進行一般管理與控制的城市交通控制策略，這樣就能實現對城市交通的科學管理，有利于提高城市交通控制效率。(2)根據各類交叉口的控制力度不同，本專利技術分別在戰略交叉口、戰術交叉口及一般交叉口上布設了戰略檢測器、戰術檢測器及感應檢測器，各類檢測器所檢測的交通流數據不同，各類檢測數據可以共用，例如戰略檢測器檢測得到的車輛速度可以為戰術檢測器、感應檢測器計算車身長度提供數據支持，從而得到車道的小時流量，大大減少城市交通系統為統計交通流信息所需的檢測器數量，進而減少工程成本。(3)根據各條車道(檢測器)的歷史交通流信息，計算并判斷出與各條車道(檢測器)相關性最強的車道(檢測器)，從而把相互滿足相關條件的檢測器分別命名為虛擬置待檢測器和虛擬檢測器。那在這一對虛擬置待檢測器和虛擬檢測器中可以布設一個檢測器，另外一個檢測器的檢測數據可以由它推算出來，從而減少工程成本。由于與某個檢測器滿足相關性的檢測器不止一個，因此不會因為虛擬置待檢測器出現故障而造成這兩個檢測器無法獲得交通信息，系統會重新為它們找到虛擬置待檢測器，從而保證系統檢測數據的完整性。(4)系統把出現故障的檢測器稱作缺席檢測器，同樣系統可根據檢測器彼此之間的相關性找到與之相關的檢測器，利用相關檢測器獲得缺席檢測器的數據，從而保證系統不會因為個別檢測器出現故障造成系統功能下降甚至癱瘓。(5)本專利技術的戰略檢測器在一個車道上是前后成對出現，即雙檢測器，從而避免單檢測器無法實時檢測速度及車身長度，從而未能自動獲得標準小時流量的缺陷。(6)本專利技術中的戰略檢測器及戰術檢測器的布設，充分考慮到路段車流的最大排隊長度，完全可以判斷路段車流的交通狀態，給交叉口的控制策略提供理論支持。(7)本專利技術中感應檢測器的布設位置，避免由于檢測器布設過遠造成相位綠燈利用效率低，同時又避免了由于檢測器布設位置過近造成車輛請求時間小于信號機反映時間，使得車輛請求無法實現，從而未能實現感應控制。附圖說明圖1是城市路網結構示意圖；圖2是戰略檢測器布設示意圖；圖3是戰術檢測器布設示意圖；圖4是感應檢測器布設示意圖；圖5是各種檢測器綜合布設圖示意圖；圖6是實施例中長春市部分路網結構示意圖；圖中L1.兩組連續設置的戰略檢測器的間距(m)，L2.相鄰車道兩組戰略檢測器的間距(m)，L3.檢測器的長度(m)，L4.檢測器的寬度(m)，L5.戰略檢測器距對向車道停車線的距離(m)，L6.戰略檢測器距本向進口道停車線的距離(m)，L7.感應檢測器距本向進口道停車線的距離(m)，L8.感應檢測器的長度(m)，L9.感應檢測器的寬度(m)。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細描述本專利技術提出的檢測器優化布設方法是通過對城市路網中道路特征、交叉口類型及路網中各個基本路段交通流的內在規律分析的基礎上，提出的一種新型的檢測器布設方法。所有城市的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種城市交通信號控制系統中檢測器的布設方法，其特征在于包括下列步驟：１）根據城市交通路網中道路特性、等級和道路交通流的分布情況確定快速路、主干道、次干道和支路的道路類型；２）根據城市交通路網中道路特性、等級和交叉口交通流的分 布情況確定戰略交叉口、戰術交叉口、一般交叉口和敏感交叉口的交叉口類型；３）根據城市交通路網中各類型交叉口的數量、城市交通路網中交通流的分布情況與交通流的相關性確定整個城市布設戰略檢測器、戰術檢測器、感應檢測器的類型、大小、數量和確定 把相應檢測器布設在各類型道路上的位置與數量；４）安裝戰略檢測器、戰術檢測器和感應檢測器，并用電線、光纜或無線依次將檢測器，信號機，信號燈連接起來；５）在自行車的專用車道上安裝檢測自行車流量情況的檢測器，并用電線、光纜或無線依 次將檢測器，信號機，信號燈連接起來。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王殿海，宋現敏，陳永恒，曲昭偉，李志慧，景春光，楊少輝，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：82[中國|長春]