一种避免交叉路口死锁的自适应信号方法和装置制造方法及图纸

本申请提供了一种避免交叉路口死锁的自适应信号方法和装置，涉及智能交通领域。本申请的方法包括：获取交叉路口车辆数和与当前通行方向的驶出路段的车速；当所述交叉路口车辆数大于阈值且所述驶出路段的车速小于阈值时，将交叉路口信号相位切入临时信号相位；所述临时信号相位包括禁止当前通行方向的车辆驶入交叉路口并禁止与当前通行方向产生冲突的车流方向通行。本申请通过对交叉路口内车辆数的判断和通行信号相应的驶出路段的车速判断是否进入该临时信号相位，在该临时信号相位内禁止与当前通行方向产生冲突的车流方向通行，避免车辆在交叉路口内累积，杜绝交叉路口死锁的发生，提高交叉路口通行效率，缓解城市交通拥堵，降低交通事故发生率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及智能交通领域，特别是涉及一种避免交叉路口死锁的自适应信号方法和装置。
技术介绍
城市道路平面交叉路口由于受到信号灯控制造成车流中断，通行能力要低于路段的通行能力，是城市交通的主要瓶颈。制定有效的交通信号控制策略是保障交叉路口的交通安全和充分发挥交叉路口的通行效率的重要手段。随着交通检测技术的不断完善和对交通流运行规律的深入认识，单交叉路口信号控制经历了由定时控制、感应控制到自适应控 制的发展历程，适应了交通信号由被动控制向主动控制发展方向的需求，逐步由简单型向智能型过度，提高了交叉路口的控制效益。随着交通需求的爆发式增长，大城市交通基本处于过饱和状态。此时，路段密度大，流量低。路段上拥堵引发的车辆排队极易延伸至交叉路口，信号灯相位转换之后，交叉路口内车辆还没有排空，其他方向车流进入交叉路口却不能顺利通过，导致交叉路口内车辆越积越多，最终发生死锁。虽然交通法规中明确规定交叉路口内发生拥堵时，车辆禁止驶入交叉路口，但是此规则的主观因素强，一般情况下，只要信号灯为绿灯，车辆就进入交叉路口。在北京市早晚高峰期间，经常会发生死锁现象。在死锁状态下，交叉路口的流量为0，造成局部交通瘫痪，严重降低整个路网的通行效率。而且死锁一旦发生，必须人工干预才能解除，死锁持续的时间越长，造成的交通拥堵越严重。制定避免交叉路口死锁的信号控制方法，是提高过饱和状态下交叉路口通行能力，提高路网的运行效率的重要措施。现有的交叉路口信号控制方法一般采用定时信号调整方法，在交通流量高峰时间，只要信号灯是绿灯，车辆还都会无限制的进入交叉路口，导致现有的方法不能有效的避免死锁状态的发生。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题是提供一种避免交叉路口死锁的自适应信号方法和装置，避免车辆在交叉路口内累积，从而杜绝交叉路口死锁的发生，提高交叉路口通行效率，缓解城市交通拥堵，并降低交通事故发生率。为了解决上述问题，本申请公开了一种避免交叉路口死锁的自适应信号控制方法，包括获取交叉路口车辆数和与当前通行方向的驶出路段的车速；当所述交叉路口车辆数大于阈值且所述驶出路段的车速小于阈值时，将交叉路口信号相位切入临时信号相位；所述临时信号相位包括禁止当前通行方向的车辆驶入交叉路口并禁止与当前通行方向产生冲突的车流方向通行。优选的，所述的临时信号相位还包括允许与当前通行方向不产生冲突的车流方向通行。优选的，当所述交叉路口车辆数不大于阈值且所述驶出路段的车速不小于等阈值时，交叉路口信号相位按正常信号相位进行控制。优选的，所述的交叉路口包括T型路口和十字路口。相应的，本申请公开了一种避免交叉路口死锁的自适应信号控制装置，包括车辆信息获取装置，用于获取交叉路口车辆数和与当前通行方向的驶出路段的车速；信号调整装置，用于当所述交叉路口车辆数大于阈值且所述驶出路段的车速小于阈值时，将交叉路口信号相位切入临时信号相位；所述临时信号相位包括禁止当前通行方向的车辆驶入交叉路口并禁止与当前通行方向产生冲突的车流方向通行。 优选的，所述的临时信号相位还包括允许与当前通行方向不产生冲突的车流方向通行。优选的，当所述交叉路口车辆数不大于阈值且所述驶出路段的车速不小于等阈值时，交叉路口信号相位按预定信号相位进行控制。优选的，所述的交叉路口包括T型路口和十字路口。优选的，所述的车辆信息获取装置包括环形线圈车辆检测器；所述信号调整装置包括信号机。与现有技术相比，本申请包括以下优点本申请在原有相位的基础上增加一个临时信号相位，通过对交叉路口内车辆数的判断和通行信号相应的驶出路段的车速判断是否进入该临时信号相位，在该临时信号相位内禁止与当前通行方向产生冲突的车流方向通行，即禁止要进入发生拥挤排队路段的车辆进入交叉路口，避免车辆在交叉路口内累积，从而杜绝交叉路口死锁的发生，提高交叉路口通行效率，缓解城市交通拥堵，并降低交通事故发生率。附图说明图I是本申请一种避免交叉路口死锁的自适应信号方法的流程示意图；图2是本申请避免交叉路口死锁的自适应信号方法优选的流程示意图；图3a是本申请优选的十字交叉口自适应信号控制方法示意图；图3b是本申请优选的十字交叉口定时信号控制方法的四个相位；图4是本申请车辆排队延伸至十字交叉口时定时控制与自适应控制流量随时间的演化图；图5是本申请十字交叉口采用避免死锁的自适应控制方法时信号灯状态的变化；图6a是采用定时信号控制时交叉口流量与车辆驶入概率和驶出概率的关系图；图6b是采用本申请所提方法时交叉口流量与车辆驶入概率和驶出概率的关系图；图7是本申请优选的T型交叉口自适应信号控制方法示意图；图8是本申请优选的T型交叉口定时信号控制方法的三个相位；图9是本申请车辆排队延伸至T型交叉口时定时控制与自适应控制流量随时间的演化图10是本申请T型交叉口采用避免死锁的自适应控制方法时信号灯状态的变化；图Ila是采用定时信号控制时交叉口流量与车辆驶入概率和驶出概率的关系图；图Ilb是采用本申请所提方法时交叉口流量与车辆驶入概率和驶出概率的关系图。具体实施例方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。参照图1，示出了本申请一种避免交叉路口死锁的自适应信号方法的流程示意图， 包括步骤110，获取交叉路口车辆数和与信号相应的驶出路段的车速。对于进入交叉路口的车辆，可以通过检测其驶入和驶出的车数之差获得。比如在交叉路口的车辆流通方向的驶入路段检测到驶入交叉路口的车辆为50辆车，驶出路段检测到驶出交叉路口的车辆为42辆车，那么，此时还在交叉路口中的车辆数即为50-42 = 8辆车。对于车辆的车速，本申请需要获取当前通行方向的驶出路段的车速。该车速可以判断驶出路段是否在正常通行。在实际中，各个通行方向的驶入路段和驶出路段分别设置一个车辆信息获取装置，以获取交叉路口车辆数和与当前通行方向的驶出路段的车速。比如通过环形线圈车辆检测器，检测车辆数和驶出路段车辆的车速，而环形线圈车辆检测器的检测线圈对车辆数的统计是比较精确地，因此能够具有很好的应用效果。当然也可用其他设备获取交叉路口车辆数和与当前通行方向的驶出路段的车速。步骤120，当所述交叉路口车辆数大于阈值且所述驶出路段的车速小于阈值时，将交叉路口信号相位切入临时信号相位；所述临时信号相位包括禁止当前通行方向的车辆驶入交叉路口并禁止与当前通行方向产生冲突的车流方向通行。实际中，针对不同类型的交叉路口可以设置不同的车辆数量阈值和驶出路段的车速阈值。比如对于某个十字交叉路口，其交叉路口的通行路段比较长，则可将其阈值设置得比较大，比如，如果某交叉路口的通行路段长60米，则可根据车型和车辆的实际长度，可设置为在该交叉路口的车辆阈值为20辆。如果某交叉路口的通行路段长30米，则可根据车型和车辆的实际长度，可设置为在该交叉路口的车辆阈值为10辆。该车辆阈值可根据实际统计获得。对于驶出路段的车速一般可设置为小于2m/s或者更小。交叉路口的死锁原因一般因为通行方向驶出路段的速度比较低，从而导致从驶入路段驶入的车辆无法及时驶出，从而导致交叉路口内车辆堆积，因此对于驶出路段的车速一般设置为2m/s左右的低速。当所述交叉路口车辆数大于阈值，同时所述驶出路段的车速小于阈值时，即预示着交叉路口很可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高自友，李新刚，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：