一种考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法技术

一种考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法，属于交通工程技术领域，解决了现有交叉口的当前交通信号相位与到达该交叉口的车流方向不同步的问题的解决办法存在的实际效果差和推广难度大的问题。所述控制方法：设置可变车速诱导标志对可变车速区域内的车辆进入车速约束，使在可接受时间区间内进入可变车速区域内的车辆不停车地通过下游交叉口。上游车辆驶出上游交叉口的时间区间为周期性时间区间。通过优化下游交叉口的定时信号配时方案，使下游交叉口的各个相位对应的可接受时间区间和周期性时间区间的重合区域之和最大。本发明专利技术所述的交叉口交通信号控制方法适用于提高交叉口的车辆通行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法
本专利技术涉及一种交叉口交通信号控制方法，属于交通工程

技术介绍
当车辆在路网内行驶时，经常会出现交叉口的当前交通信号相位与到达该交叉口的车流方向不同步的问题。该问题会迫使到达该交叉口的车辆停车以等待交通信号相位变为同步，进而导致交叉口处的车辆通行效率低下。目前，学者们针对上述问题提出了一些解决办法，然而这些解决办法主要存在以下问题：一、根据待车辆通过的交叉口的定时信号配时方案对车辆进行车速诱导，难以保证诱导车速落在合理的速度区间内，过高或过低的诱导车速很难得到交通参与者的认可，进而导致这些解决办法的推广难度大。二、假定车速诱导处的车流为随机到达或者均匀到达，然而，实际上，因受上游交叉口的交通信号的控制，车速诱导处的车流为周期性到达。因此，这种假定与实际情况不相符，进而导致这些解决办法的实际效果差。
技术实现思路
本专利技术为解决现有交叉口的当前交通信号相位与到达该交叉口的车流方向不同步的问题的解决办法存在的实际效果差和推广难度大的问题，提出了一种考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法。本专利技术所述的考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法是待控制交叉口的原始交通信号控制方案的优化方法，在待控制交叉口与其各个上游交叉口出口之间的道路的外侧均设置有可变车速诱导标志；可变车速诱导标志位于其对应的上游交叉口出口的右前方；可变车速诱导标志与待控制交叉口之间的道路为可变车速区域，可变车速诱导标志用于规定可变车速区域内的车速范围，在可接受时间区间内进入可变车速区域的车辆能够不停车地通过待控制交叉口；所述交叉口交通信号控制方法包括：步骤一、确定待控制交叉口的各个相位对应的可接受时间区间以及上游车辆进入可变车速区域的周期性时间区间；步骤二、对所述原始交通信号控制方案进行优化，使待控制交叉口的各个相位对应的可接受时间区间与周期性时间区间的重合区域之和最大。作为优选的是，可变车速诱导标志设置于距离对应上游交叉口出口L米的位置。作为优选的是，L＝30。作为优选的是，步骤一确定待控制交叉口的一个相位对应的可接受时间区间的方法包括：步骤一一、确定所述相位的开启时刻t和绿灯时长T；步骤一二、所述相位对应的两个可变车速诱导标志分别为第一可变车速诱导标志和第二可变车速诱导标志，确定第一可变车速诱导标志与待控制交叉口的停止线之间的道路的长度L1，确定第二可变车速诱导标志与待控制交叉口的停止线之间的道路的长度L2；步骤一三、确定所述相位对应的两个可接受时间区间：第一可接受时间区间为第二可接受时间区间为Vmin为可变车速区域内所述相位下的最小车速，Vmax为可变车速区域内所述相位下的最大车速。作为优选的是，所述原始交通信号控制方案的确定方法为：根据待控制交叉口的各个方向的历史交通量，并采用定时信号配时方法确定待控制交叉口的原始交通信号控制方案，原始交通信号控制方案包括交通信号周期时长c和各个相位的相序。作为优选的是，步骤二对所述原始交通信号控制方案进行优化的方式为：调整交通信号周期的开启时刻和各个相位的相序。作为优选的是，交通信号周期的开启时刻的调整范围为[t0-0.2c,t0+0.2c]，t0为原始交通信号控制方案的交通信号周期的开启时刻。作为优选的是，可接受时间区间和所述周期性时间区间的重合区域之和最大情形下的交通信号控制方案为最优交通信号控制方案；在确定最优交通信号控制方案后，计算获得最优交通信号控制方案的交通信号周期的开启时刻与原始交通信号控制方案的交通信号周期的开启时刻的时间差；并将所述时间差按照下游交叉口的各个相位绿灯时间的比例分配到该各个相位的绿灯时间中。本专利技术所述的考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法，在合理的诱导车速约束下，通过优化下游交叉口的定时信号配时方案，使下游交叉口的各个相位对应的可接受时间区间和周期性时间区间的重合区域之和最大。在上游交通量不变的情况下，所述交叉口交通信号控制方法能够使更多的上游车辆在可接受时间区间内进入可变车速区域，进而不停车地通过下游交叉口，以提高下游交叉口的车辆通行效率。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术所述的考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法进行更详细的描述，其中：图1为实施例提及的可变车速诱导标志的布置示意图；图2为实施例提及的南北直行相位的可接受时间区间与周期性时间区间的重合区域的计算示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术所述的考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法进一步说明。实施例：下面结合图1和图2详细地说明本实施例。本实施例所述的考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法是待控制交叉口的原始交通信号控制方案的优化方法，在待控制交叉口与其各个上游交叉口出口之间的道路的外侧、距离对应上游交叉口出口L米的位置均设置有可变车速诱导标志；可变车速诱导标志位于其对应的上游交叉口出口的右前方；可变车速诱导标志与待控制交叉口之间的道路为可变车速区域，可变车速诱导标志用于规定可变车速区域内的车速范围，在可接受时间区间内进入可变车速区域的车辆能够不停车地通过待控制交叉口；所述交叉口交通信号控制方法包括：步骤一、确定待控制交叉口的各个相位对应的可接受时间区间以及上游车辆进入可变车速区域的周期性时间区间；步骤二、对所述原始交通信号控制方案进行优化，使待控制交叉口的各个相位对应的可接受时间区间与周期性时间区间的重合区域之和最大。本实施例所述的交叉口交通信号控制方法的工作原理是这样的：通过设置可变车速诱导标志对上游车辆进行合理的车速约束。对于下游交叉口，也就是待控制交叉口，当其交通信号控制方案固定不变时，只有在一定的时间范围内到达可变车速诱导标志处的上游车辆才能够不停车地通过下游交叉口，将这个时间范围定义为可接受时间区间。另一方面，因上游交叉口采用周期性交通信号控制，上游车辆通过可变车速诱导标志处的时间为周期性时间区间。只有在可接受时间区间与周期性时间区间的重合时间区间内上游车辆才能在合理车速约束下不停车地通过下游交叉口。进一步地，为了使更多的上游车辆处于重合时间区间内，本实施例通过优化下游交叉口的交通信号控制方案的方式使重合时间区间，也就是可接受时间区间和周期性时间区间的重合区域达到最大，进而提升下游交叉口的车辆通行效率。本实施例以十字交叉口南北方向直行相位为例，详细说明可接受时间区间与周期性时间区间的重合区域的确定方法：设南北方向直行的绿灯时长为T，南北两个方向的可变车速诱导标志与十字交叉口停止线的之间的道路的长度分别为Ls和Ln，当南北方向直行相位的开启时刻为t时，则南北两个方向可变车速诱导标志处的可接受时间区间分别为和其中，Vmin为可变车速区域内南北方向直行相位下的最小车速，Vmax为可变车速区域内南北方向直行相位下的最大车速。设南北方向可变车速诱导标志处对应的周期性时间区间分别为[t1,t2]和[t3,t4]，后续车辆以cs和cn周期性区间到达，其中，cs为南进口的上游交叉口信号周期时长，cn为北进口的上游交叉口信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法，该方法是待控制交叉口的原始交通信号控制方案的优化方法，其特征在于，在待控制交叉口与其各个上游交叉口出口之间的道路的外侧均设置有可变车速诱导标志；可变车速诱导标志位于其对应的上游交叉口出口的右前方；可变车速诱导标志与待控制交叉口之间的道路为可变车速区域，可变车速诱导标志用于规定可变车速区域内的车速范围，在可接受时间区间内进入可变车速区域的车辆能够不停车地通过待控制交叉口；所述交叉口交通信号控制方法包括：步骤一、确定待控制交叉口的各个相位对应的可接受时间区间以及上游车辆进入可变车速区域的周期性时间区间；步骤二、对所述原始交通信号控制方案进行优化，使待控制交叉口的各个相位对应的可接受时间区间与周期性时间区间的重合区域之和最大。

【技术特征摘要】
1.一种考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法，该方法是待控制交叉口的原始交通信号控制方案的优化方法，其特征在于，在待控制交叉口与其各个上游交叉口出口之间的道路的外侧均设置有可变车速诱导标志；可变车速诱导标志位于其对应的上游交叉口出口的右前方；可变车速诱导标志与待控制交叉口之间的道路为可变车速区域，可变车速诱导标志用于规定可变车速区域内的车速范围，在可接受时间区间内进入可变车速区域的车辆能够不停车地通过待控制交叉口；所述交叉口交通信号控制方法包括：步骤一、确定待控制交叉口的各个相位对应的可接受时间区间以及上游车辆进入可变车速区域的周期性时间区间；步骤二、对所述原始交通信号控制方案进行优化，使待控制交叉口的各个相位对应的可接受时间区间与周期性时间区间的重合区域之和最大。2.如权利要求1所述的考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法，其特征在于，可变车速诱导标志设置于距离对应上游交叉口出口L米的位置。3.如权利要求2所述的考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法，其特征在于，L＝30。4.如权利要求2所述的考虑上游交叉口交通信号控制方案并结合车速诱导的交叉口交通信号控制方法，其特征在于，步骤一确定待控制交叉口的一个相位对应的可接受时间区间的方法包括：步骤一一、确定所述相位的开启时刻t和绿灯时长T；步骤一二、所述相位对应的两个可变车速诱导标志分别为第一可变车速诱导标志和第二可变车速诱导标志，确定第一可变车速诱导标志与待控制交叉口的停止线之间的道路的长度L1，确定第二可变车速诱导...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋贤才，张龙洋，高苏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23