城市干道可變車道的協同控制方法技術

本發明專利技術公開了一種城市干道可變車道的協同控制方法，主要是平峰過渡到高峰時可變車道的協同控制方法，旨在充分利用可變車道指示燈及設置在可變車道上的線圈檢測器，協調各交叉口信號配時，最大限度發揮信號控制技術的作用，順利完成可變車道的方向轉換，提高可變車道道路安全運行狀況，建立城市干道可變車道的協同控制方法，具體包括：改善可變車道經過的每一個交叉口信號配時；協調可變車道經過的所有交叉口的信號配時；城市干道可變車道方向轉換。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于道路交 通控制領域，具體涉及一種。
技術介紹
隨著我國城市化、機動化進程的加快，城市交通日益擁堵。同時就業與居住的空間不匹配、職住分離，城市干道高峰時刻雙向不均衡交通流現象越來越明顯，成為交通擁堵的重要成因之一?？勺冘嚨澜煌ńM織是緩解這一不均衡現象的重要措施。然而我國可變車道缺乏統一的設計標準、實施準則及管理依據，可變車道指示燈的引導作用沒有凸顯。目前我國可變車道的方向轉換依賴于交警的人工切換，沒有充分利用可變車道指示燈，一定程度上存在安全隱患。同時，城市干道可變車道沒有實現協同控制，可變車道指示燈的信號控制沒有與上下游交叉口配合。若果能夠充分利用可變車道指示燈及設置在可變車道上的線圈檢測器，配合各交叉口信號配時，提出可行的，可以最大限度發揮信號控制技術的作用，顯著提高可變車道道路運行及安全狀況。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服現有技術的不足，提出一種城市道路可變車道的協同控制方法，具體是一種平峰過渡到高峰時可變車道的協同控制方法。本專利技術采用的技術方案為一種城市道路可變車道的協同控制方法，包括以下步驟I)改善可變車道經過的每一個交叉口信號配時；平峰時，可變車道經過的每一個交叉口 Ii均采用先直行后左轉的四相位信號配時，其中i為交叉口編號，1=1,2,…，N，N為某城市干道可變車道經過的交叉口個數；高峰時刻，根據各交叉口各進口道高峰時的經驗流量重新對每一個交叉口 Ii進行信號配時，相序方案不變；2)協調可變車道經過的所有交叉口的信號配時；協調可變車道經過的所有交叉口的信號配時使各交叉口配時方案同周期時長且重交通流方向同綠信比，各交叉口初始時刻時鐘同步，初始時刻為平峰時段的信號配時改變為高峰時段的信號配時時A相位的起始時刻；令步驟I)中重新配時后周期最大的交叉口為關鍵交叉口，記為Ij, j大于等于I小于等于N且j為整數；關鍵交叉口 Ij的周期時長為T，A、B、C、D相位的有效綠燈時長分別為Ga、Gb、Gc, Gd，A相位為重交通流方向相位；其他各交叉口的Ik的周期時長為Tk，A、B、C、D相位的有效綠燈時長分別為GkA、GkB、Gkc, Gkl,, A相位為重交通流方向相位，k=l，2，…，N,且k不等于j ；以9,為比例放大其他交叉口 Ik的周期時長，0k=T/Tk，W λ,為比例放大其他交叉口 Ik的重交通流方向有效綠燈時長，λ k=GA/GkA,以nk為比例放大其他交叉口 Ik的B、C、D相位的有效綠燈時長，nk= (T-Ga)/(Tk-GkA);此時其他交叉口的周期時長調整為與關鍵交叉口的周期時長相等，其他交叉口重交通流方向綠信比調整為與關鍵交叉口重交通流方向綠信比相等；通過延長或縮短綠燈時長達到各交叉口初始時刻時鐘同步；3)城市干道可變車道方向轉換；平峰過渡到高峰時可變車道的協同控制方法包括平峰過渡到早高峰時可變車道的協同控制方法及平峰過渡到晚高峰時可變車道的協同控制方法；以平峰過渡到早高峰時可變車道的協同控制方法為例，平峰過渡到晚高峰時可變車道的協同控制方法與其一致；平峰時可變車道一為朝北方向，可變車道二為朝南方向；早高峰時，可變車道一方向改變為朝南方向，可變車道二方向不變；可變車道的每一路段每一方向埋設兩個線圈檢測器，一個埋設在交叉口進口道處，一個埋設在路段中；城市道路可變車道線圈檢測器設置包括可變車道一中交叉口進口道處線圈檢測器一、可變車道一中路段線圈檢測器二、可變車道二中交叉口進口道 線圈檢測器三、可變車道二中路段線圈檢測器四；可變車道一每個路段中線圈檢測器一和線圈檢測器二的埋設距離SLn、可變車道二每個路段中線圈檢測器三和線圈檢測器四的埋設距離為LK。各路段的Ln (或Lk)應滿足Ln = min {LqN, vNGAN}Le = min {LqE, vEGAE}式中Ln—該路段可變車道一中線圈檢測器一和線圈檢測器二的埋設距離(m)；Le—該路段可變車道二中線圈檢測器三和線圈檢測器四的埋設距離(m)；Lqn—該路段朝北方向交叉口進口道渠化段長度(m)；Lqe—該路段朝南方向交叉口進口道渠化段長度(m)；vN—該路段朝北方向85%運行速度(m/s)；vE——該路段朝南方向85%運行速度(m/s);Gan——早高峰時段A相位有效綠燈時長(s);Gae——晚高峰時段A相位有效綠燈時長(s)?？勺冘嚨赖拿恳宦范蚊恳环较虿荚O兩個可變車道指示燈，一個布設在交叉口出口道處，一個布設在路段中。城市道路可變車道指示燈設置包括指示朝北行駛車輛的路段中可變車道指示燈N1、指示朝北行駛車輛的交叉口出口道處可變車道指示燈N2、指示朝南行駛車輛的路段中可變車道指示燈R1、指示朝南行駛車輛的交叉口出口道處可變車道指示燈R2。各路段本向可變車道指示燈N1布設位置距本向下游交叉口進口道停車線的距離為Lon,各路段本向可變車道指示燈R1布設位置距本向下游交叉口進口道停車線的距離為U,。各路段的U (或Lcik)應滿足LqN ^ Lon ^ vN (Tn+Gan) -M = vN (Tn+Gm) - (H-H0) /tan αLqE < Loe < νΝ (Te+Gae) -M = νΕ (Te+Gae) - (H-H0) /tan a式中Lon——該路段本向可變車道指示燈N1布設位置距本向下游交叉口進口道停車線的距離(m);Loe—該路段本向可變車道指示燈R1布設位置距本向下游交叉口進口道停車線的距離(m)；Lqn—該路段朝北方向交叉口進口道渠化段長度(m)；Lqe—該路段朝南方向交叉口進口道渠化段長度(m)；vN—該路段朝北方向85%運行速度(m/s)；vE——該路段朝南方向85%運行速度(m/s);Tn—早高峰時段交叉口信號周期(s)；Te——晚高峰時段交叉口信號周期(S);Gan——早高峰時段A相位有效綠燈時長(s); Gae——晚高峰時段A相位有效綠燈時長(s);M——消失距離(m);H—可變車道指示燈上緣離地面高度(m);H0——駕駛員視線高，取I. 2m ;α —消失點處可變車道指示燈的仰角。可變車道經過的交叉口采用的導向車道設置方法為，進口道轉向功能不隨可變車道方向變化而改變。當本向可變車道允許通行時，可變車道在交叉口作為直行進口道，左轉進口道在可變車道外側；當本向可變車道禁止通行時，左轉進口道不變?？勺冘嚨涝诮徊婵谥辉试S直行，不允許轉向。平峰過渡到早高峰時，可變車道一方向改變，可變車道二方向不變，各路段的可變車道方向轉換過程同步。每一路段IsIt上可變車道I的方向轉換過程為，其中s=l，2，…，N-I ;t=s+l 對于路段IsIt，早高峰時段之前，可變車道指示燈NpN2顯示(RX，丨)，表示對于可變車道指示燈&、隊所指示的朝北方向行駛的車輛，左側可變車道(可變車道二 )顯示紅色“ X ”信號，朝北車輛禁止駛入可變車道二，右側可變車道(可變車道一)顯示綠色“丨”信號，可變車道I行駛方向為朝北方向；指示燈Rp R2顯示(RX，丨)，表示對于可變車道指示燈RpR2所指示的朝南方向行駛的車輛，左側可變車道(可變車道一)顯示紅色“ X ”信號，朝南車輛禁止駛入可變車道一，右側可變車道(可變車道二)顯示綠色“丨”信號，可變車道二行駛方向為朝南方向。高峰時段開始的nst本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種城市干道可變車道的協同控制方法，其特征在于：包括以下步驟：1）改善可變車道經過的每一個交叉口信號配時；平峰時，可變車道經過的每一個交叉口Ii均采用先直行后左轉的四相位信號配時，其中i為交叉口編號，i=1，2，…，N，N為某城市干道可變車道經過的交叉口個數；高峰時刻，根據各交叉口各進口道高峰時的經驗流量重新對每一個交叉口Ii進行信號配時，相序方案不變；2）協調可變車道經過的所有交叉口的信號配時；協調可變車道經過的所有交叉口的信號配時使各交叉口配時方案同周期時長且重交通流方向同綠信比，各交叉口初始時刻時鐘同步，初始時刻為平峰時段的信號配時改變為高峰時段的信號配時時A相位的起始時刻；令步驟1）中重新配時后周期最大的交叉口為關鍵交叉口，記為Ij，j大于等于1小于等于N且j為整數；關鍵交叉口Ij的周期時長為T，A、B、C、D相位的有效綠燈時長分別為GA、GB、GC、GD，A相位為重交通流方向相位；其他各交叉口的Ik的周期時長為Tk，A、B、C、D相位的有效綠燈時長分別為GkA、GkB、GkC、GkD，A相位為重交通流方向相位，k=1，2，…，N，且k不等于j；以θk為比例放大其他交叉口Ik的周期時長，θk=T/Tk，以λk為比例放大其他交叉口Ik的重交通流方向有效綠燈時長，λk=GA/GkA，以ηk為比例放大其他交叉口Ik的B、C、D相位的有效綠燈時長，ηk=(T？GA)/(Tk？GkA)；此時其他交叉口的周期時長調整為與關鍵交叉口的周期時長相等，其他交叉口重交通流方向綠信比調整為與關鍵交叉口重交通流方向綠信比相等；通過延長或縮短綠燈時長達到各交叉口初始時刻時鐘同步；3）城市干道可變車道方向轉換；平峰過渡到高峰時可變車道的協同控制方法包括平峰過渡到早高峰時可變車道的協同控制方法及平峰過渡到晚高峰時可變車道的協同控制方法；下面為平峰過渡到早高峰時可變車道的協同控制方法，平峰過渡到晚高峰時可變車道的協同控制方法與其一致；平峰時可變車道一為朝北方向，可變車道二為朝南方向；早高峰時，可變車道一方向改變為朝南方向，可變車道二方向不變；可變車道的每一路段每一方向埋設兩個線圈檢測器，一個埋設在交叉口進口道處，一個埋設在路段中；城市道路可變車道線圈檢測器設置包括：可變車道一 中交叉口進口道處線圈檢測器一、可變車道一中路段線圈檢測器二、可變車道二中交叉口進口道線圈檢測器三、可變車道二中路段線圈檢測器四；可變車道一每個路段中線圈檢測器一和線圈檢測器二的埋設距離為LN、可變車道二每個路段中線圈檢測器三和線圈檢測器四的埋設距離為LR。各路段的LN或LR應滿足：LN＝min{LqN，vNGAN}LR＝min{LqR,vRGAR}式中：LN——該路段可變車道一中線圈檢測器一和線圈檢測器二的埋設距離（m）；LR——該路段可變車道二中線圈檢測器三和線圈檢測器四的埋設距離（m）；LqN——該路段朝北方向交叉口進口道渠化段長度（m）；LqR——該路段朝南方向交叉口進口道渠化段長度（m）；vN——該路段朝北方向85%運行速度（m/s）；vR——該路段朝南方向85%運行速度（m/s）；GAN——早高峰時段A相位有效綠燈時長（s）；GAR——晚高峰時段A相位有效綠燈時長（s）；可變車道的每一路段每一方向布設兩個可變車道指示燈，一個布設在交叉口出口道處，一個布設在路段中；城市道路可變車道指示燈設置包括：指示朝北行駛車輛的路段中可變車道指示燈N1、指示朝北行駛車輛的交叉口出口道處可變車道指示燈N2、指示朝南行駛車輛的路段中可變車道指示燈R1、指示朝南行駛車輛的交叉口出口道處可變車道指示燈R2。各路段本向可變車道指示燈N1布設位置距本向下游交叉口進口道停車線的距離為LON，各路段本向可變車道指示燈R1布設位置距本向下游交叉口進口道停車線的距離為LOR。各路段的LON(或L0R)應滿足：LqN≤L0N≤vN(TN+GAN)？M＝vN(TN+GAN)？(H？H0)/tanαLqR≤L0R≤vN(TR+GAR)？M＝vR(TR+GAR)？(H？H0)/tanα式中：LON——該路段本向可變車道指示燈N1布設位置距本向下游交叉口進口道停車線的距離（m）；LOR——該路段本向可變車道指示燈R1布設位置距本向下游交叉口進口道停車線的距離（m）；LqN——該路段朝北方向交叉口進口道渠化段長度（m）；LqR——該路段朝南方向交叉口進口道渠化段長度（m）；vN——該路段朝北方向85%運行速度（m/s）；vR——該路段朝南方向85%運行速度（m/s）；TN——早高峰時段交叉口信號周期（s）；TR—...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王昊，李旭，陳峻，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：