專利名稱：一種城市交叉口可變導向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法
技術領域：
本發(fā)明屬于道路交通控制領域，具體涉及一種面向可變導向車道轉(zhuǎn)向功能變換的觸發(fā)方法。
背景技術：
傳統(tǒng)信號控制交叉口設置時，通常保持車道功能不變，采用信號調(diào)整應對交通需求的改變。這種方式能適應進口道各轉(zhuǎn)向車流量波動較小的情況，而對于那些不同時段各轉(zhuǎn)向車流量波動明顯的進口道，往往會造成同相位對向車流因放行綠燈通行時間增大而引起時空資源浪費，或者引起單個轉(zhuǎn)向車流排隊過長而引起擁堵?，F(xiàn)階段，可變導向車道轉(zhuǎn)向功能的變換往往需要通過交警實時觀察交叉口交通量并進行調(diào)控，這種主觀判斷往往造成變換時刻不恰當，交通擁堵或者違規(guī)行為，同時也存在利用率低下等問題。已有研究提出了感應控制、雙停車線控制、主、預信號控制等方法，但所提出的流程實際執(zhí)行起來可操作性不強，參數(shù)的獲取和采集較困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種城市交叉口可變導向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，克服依靠人工判定可變導向車道變換時機的弊端，提高可變導向車道的利用效率，縮短進口道車流排隊長度，降低車輛在交叉口的延誤。本發(fā)明采用的技術方案為:本發(fā)明的城市交叉口可變導向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，利用檢測器實時監(jiān)測各轉(zhuǎn)向通過流量以及各轉(zhuǎn)向最大排隊所在范圍，合理選擇轉(zhuǎn)向功能變換的時機，提高車道利用率，減少車輛交叉口延誤，包括以下步驟:I)兩排檢測器的布設①檢測組Jl布設在距離進口道上游LI處的展寬段尾部，數(shù)量為進口直行車道、左轉(zhuǎn)車道、可變導向車道上的線圈檢測器的總和，用于檢測各車道通過車輛數(shù)、檢測器占用時間等數(shù)據(jù)，由此獲得進口道各轉(zhuǎn)向流量、線圈占有等交通參數(shù)。②檢測組J2布設在進口道不分車流轉(zhuǎn)向的上游路段，距離進口道漸變段長度為L2，數(shù)量為路段各車道上檢測器的總和，用于檢測判斷上游各車道車流排隊是否過長。2)檢測器被占用的檢測方法當排隊擴散至檢測器所在位置時，反應在檢測器即為過長的電平。因此，紅燈期間當檢測器沒有持續(xù)的電平(電平時間長度超過某一限值)，說明檢測器沒有被占據(jù)即排隊沒有傳播到感應檢測器。設置一電平持續(xù)限值，實時監(jiān)測電平長度，如果電平長度超過限值，說明檢測器被占用，排隊已經(jīng)達到檢測器所在位置。3)可變導向車道轉(zhuǎn)向功能發(fā)生變換的判別過程如下:3.1)各轉(zhuǎn)向最大排隊長度判定記停車線到檢測組Jl為區(qū)間M1，檢測組Jl到檢測組J2為區(qū)間M2，檢測組J2到后續(xù)路段為M3。根據(jù)各轉(zhuǎn)向周期最大排隊隊尾所在區(qū)間，分三種排隊情況:①某一轉(zhuǎn)向排隊隊尾在區(qū)間M1，而另一轉(zhuǎn)向排隊隊尾在區(qū)間M3，記為〇，表示可變導向車道轉(zhuǎn)向功能應當發(fā)生變化；②兩種轉(zhuǎn)向排隊隊尾在同一區(qū)間，記為X，表示保持可變導向車道轉(zhuǎn)向功能不變；③兩種轉(zhuǎn)向排隊隊隊尾分別在區(qū)間Ml和區(qū)間M2或分別在區(qū)間M2和區(qū)間M3，記為A,表示需要通過各轉(zhuǎn)向車流飽和度進一步討論。3.2)飽和度進一步判定最大排隊長度差異結(jié)果為A，需要對各轉(zhuǎn)向飽和度差異進行進一步判斷，應當滿足以下條件:①排隊長度較小的轉(zhuǎn)向車流飽和度XA應當小于一定閾值X1 排隊長度較長的轉(zhuǎn)向車流飽和度Xb應當大于一定閾值Xh ;③兩個方向飽和度的差值Ax應該大于一定閾值Xm。當以上條件均滿足時，可變導向車道轉(zhuǎn)向功能進行變換。各轉(zhuǎn)向車道飽和度的計算方法以及飽和度判斷過程中閾值的確定方法如下:a.飽和度的計算以連續(xù)3個周期采集到的交通數(shù)據(jù)的平均值為計算值，設Li為第i周期獲得的左轉(zhuǎn)車流數(shù)據(jù)，Ti為第i周期獲得的直行車流數(shù)據(jù)。則最近3個周期左轉(zhuǎn)車流平均值記為L/
=(LdUU/3，直行車流平均值記為T/ = (TduiV2)/3。通過公式
權(quán)利要求
1.一種城市交叉口可變導向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)兩排檢測器的布設 設置可變導向車道的進口道布設兩組檢測器:①檢測組Jl布設在距離進口道上游LI處的展寬段尾部，數(shù)量為進口直行車道、左轉(zhuǎn)車道、可變導向車道上的線圈檢測器的總和，用于檢測各車道通過車輛數(shù)、檢測器占用時間等數(shù)據(jù)，由此獲得進口道各轉(zhuǎn)向流量、檢測器占有等交通參數(shù)檢測組J2布設在進口道不分車流轉(zhuǎn)向的上游路段，距離進口道漸變段長度為L2，數(shù)量為路段各車道上檢測器的總和，用于檢測判斷上游各車道車流排隊是否過長; 2)檢測器被占用的檢測方法 當排隊擴散至檢測器所在位置時，反應在檢測器即為過長的電平；因此，紅燈期間當檢測器沒有持續(xù)的電平，說明檢測器沒有被占據(jù)即排隊沒有傳播到線圈檢測器；設置一電平持續(xù)限值，實時監(jiān)測電平長度，如果電平長度超過限值，說明檢測器被占用，排隊已經(jīng)達到線圈所在位置； 3)可變導向 車道轉(zhuǎn)向功能發(fā)生變換的判別過程如下: 3.1)各轉(zhuǎn)向最大排隊長度判定 記停車線到檢測組Jl為區(qū)間M1，檢測組Jl到檢測組J2為區(qū)間M2，檢測組J2到后續(xù)路段為M3 ;根據(jù)各轉(zhuǎn)向周期最大排隊隊尾所在區(qū)間，分三種排隊情況:①某一轉(zhuǎn)向排隊隊尾在區(qū)間Ml，而另一轉(zhuǎn)向排隊隊尾在區(qū)間M3，記為〇，表示可變導向車道轉(zhuǎn)向功能應當發(fā)生變化；②兩種轉(zhuǎn)向排隊隊尾在同一區(qū)間，記為X，表示保持可變導向車道轉(zhuǎn)向功能不變；③兩種轉(zhuǎn)向排隊隊隊尾分別在區(qū)間Ml和區(qū)間M2或分別在區(qū)間M2和區(qū)間M3，記為A，表示需要通過各轉(zhuǎn)向車流飽和度進一步討論； 3.2)飽和度進一步判定 最大排隊長度差異結(jié)果為A，需要對各轉(zhuǎn)向飽和度差異進行進一步判斷，應當滿足以下條件:①排隊長度較小的轉(zhuǎn)向車流飽和度xA應當小于一定閾值X1 ;②排隊長度較長的轉(zhuǎn)向車流飽和度Xb應當大于一定閾值Xh ;③兩個方向飽和度的差值A X應該大于一定閾值Xffl ；當以上條件均滿足時，可變導向車道轉(zhuǎn)向功能進行變換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市交叉口可變導向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，其特征在于:各轉(zhuǎn)向車道飽和度的計算方法以及飽和度判斷過程中閾值的確定方法: 2.1)飽和度的計算 以連續(xù)3個周期采集到的交通數(shù)據(jù)的平均值為計算值，設Li為第i周期獲得的左轉(zhuǎn)車流數(shù)據(jù)，Ti為第i周期獲得的直行車流數(shù)據(jù)；則最近3個周期左轉(zhuǎn)車流平均值記為L/ =(Li+LH+U/3，直行車流平均值記為T/ = (PUIV2)/3 ;通過公式5 =^7計算各轉(zhuǎn)向飽和度，其中:j一轉(zhuǎn)向車流編號，一般j=l為左轉(zhuǎn)，j=2為直行；q] — j轉(zhuǎn)向車流的單車道車流量，pcu/h ；Xj一 j轉(zhuǎn)向車流的飽和度；CAPj—j轉(zhuǎn)向車流的通過能力，pcu/h ； 2.2)飽和度判定閾值的確定
全文摘要
本發(fā)明公開了一種城市交叉口可變導向車道轉(zhuǎn)向功能變換觸發(fā)方法，包括兩排線圈檢測器的布設；可變導向車道轉(zhuǎn)向功能發(fā)生變換的觸發(fā)方法與流程。本發(fā)明從可變導向車道適用的轉(zhuǎn)向不均衡交通的最直觀表現(xiàn)，即各轉(zhuǎn)向排隊長度存在明顯差異出發(fā)，通過兩排檢測器的占有情況判別各轉(zhuǎn)向排隊狀態(tài)當各轉(zhuǎn)向排隊差異，并對各轉(zhuǎn)向飽和度進行進一步判定，給出具體判定可變導向車道轉(zhuǎn)向功能轉(zhuǎn)換的流程，提高可變導向車道的利用率，縮短進口道排隊長度，降低車輛在交叉口的延誤。
文檔編號G08G1/08GK103186984SQ20131014236
公開日2013年7月3日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者陳峻, 顧姍姍, 陳亞維, 周洋 申請人:東南大學