一种基于排队级别动态调整相位差的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于排队级别动态调整相位差的方法，包括相对相位差设置和绝对相位差调节；根据排队长度实时调整相位差，更符合实际路网需求，减少溢出现象、空放现象。

【技术实现步骤摘要】
一种基于排队级别动态调整相位差的方法
本专利技术属于交通信号控制
，特别涉及一种基于排队级别动态调整相位差的方法。
技术介绍
交通信号可以从时间上将相互冲突的交通流予以分离，使其在不同时间有序通过，保证了车辆行车安全。随着现代科学与汽车技术的发展、机动车保有量增加、路网内冲突矛盾激化，为了更加安全、迅速的到达目的地，人们开始使用最新的科技成果解决交通问题，从而推动了交通信号智能控制领域的发展。路网内交通流量动态变化，交通需求随之波动。如何使协调控制系统及时有效的随交通需求的变化而改变，如何对变化的路网情况进行动态的响应已成为一个迫切需要解决的问题。在协调控制中，相位差为关键参数，一般分为相对相位差和绝对相位差。相对相位差，指协调控制中相邻两个交叉口协调相位的绿灯起始时间之差，是相邻两处绿灯的时间间隔，是一个相对值。绝对相位差，指协调路口的协调相位与某一个指定交叉路口的协调相位绿灯起始时间之差。实际路网具有动态波动变化的特点，既存在支路车辆驶入主路，也存在主路车辆驶离支路。然而现有的协调控制系统中相位差一般是固定的，某些间距较短的路段更是存在溢出风险，不能适应实际路网特点。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，提出了一种基于排队级别动态调整相位差的方法，根据排队长度实时调整相位差，更符合实际路网需求，减少溢出现象、空放现象。本专利技术公开了一种基于排队级别动态调整相位差的方法，包括相对相位差设置和绝对相位差调节；所述相对相位差设置，包括以下步骤：1.1、采集数据分析：采集排队数据，分析路网排队规律；1.2、划分排队级别：根据排队长度，划分不同的排队级别，包括“排队少”、“排队较少”、“排队较多”、“排队多”等；1.3、划分虚拟排队区间：对于各路口各方向，每隔一定距离划分一个排队区间，每个排队区间对应一个排队级别，如排队0～30米的排队区间对应的排队级别是“排队少”；1.4、设置相对相位差：根据路口间行程时间和排队消散时间，设置每个排队区间对应的相对相位差；所述绝对相位差调节，包括以下步骤：2.1、检测路口排队长度：通过路口架设的检测器，实时检测路口排队长度数据，获取的数据实时传回控制中心；2.2、选择相对相位差：根据划分的虚拟排队区间，判断排队长度所在虚拟排队区间，选择路口间的相对相位差；2.3、计算绝对相位差：在获取相对相位差后，累加计算每个路口的绝对相位差。有益效果：本专利技术应用于交通信号实时控制系统后，体现了如下优点：1、相位差可以调整，更适应路网实际情况。2、车辆较多时，及时调整相位差，减少溢出。3、车辆较少时，及时调整相位差，减少空放。4、使用排队长度作为相位差调整依据，比交通流量更加及时反应路网实际状况。附图说明图1为本专利技术的相对相位差设置流程图；图2为本专利技术的绝对相位差调节流程图；图3为本专利技术的排队级别为1时的相对相位差选择示意图；图4为本专利技术的排队级别为2时的相对相位差选择示意图；图5为本专利技术的绝对相位差计算过程示意图。具体实施方式下面结合附图进一步阐述该专利技术方法。本专利技术提出的调整相位差的方法，包括相对相位差设置、绝对相位差调节。相对相位差设置流程如图1所示，包括采集数据分析：采集排队数据，分析路网排队规律。在城市道路网中，排队长度随时间和空间而变化，研究或观察排队长度的变化规律，对于交通信号协调控制具有重要的意义。划分排队级别：不同排队长度对应不同的排队级别，包括“排队少”、“排队较少”、“排队较多”、“排队多”等。根据分析的排队长度，划分不同的排队级别。排队级别越高，该方向越拥堵，发生溢出的风险越高，发生空放的可能越低；排队级别越低，该方向越通畅，发生空放的风险越高，发生溢出的可能越低。无论是溢出还是空放，都会对路网通畅运行产生影响。划分虚拟排队区间：根据路网结构和路口特征，划分虚拟排队区间。对于各路口各方向，每隔一定距离划分一个排队区间。每个排队区间对应一个排队级别，如排队0～30米的排队区间对应的排队级别是“排队少”。设置相对相位差：相对相位差，指协调控制中相邻两个交叉口协调相位的绿灯起始时间之差，是相邻两处绿灯的时间间隔，是一个相对值。每个排队区间对应不同的相对相位差。根据路口间行程时间和排队消散时间，设置每个排队区间对应的相对相位差。如设置0～30米的排队区间的相对相位差为20s。绝对相位差调节流程如图2所示。检测路口排队长度：通过路口架设的检测器，实时检测路口排队长度数据，获取的数据实时传回控制中心，完成系统级调整。上游绿灯启亮后，上游车辆开始往本路口行驶。若本路口绿灯启亮前，上游车辆已经行驶至排队尾部，则排队长度研判时刻为上游车辆行驶至排队尾部的时刻；若本路口绿灯启亮时，上游车辆未行驶至车队队尾，则排队长度研判时刻为本路口绿灯启亮的时刻。t研判＝min(t1+Δt，t2)(1)其中，t研判为排队长度研判时刻，t1为上游路口绿灯启亮时刻，t2为本路口绿灯启亮时刻，Δt为上游车辆行驶至排队尾部所需时间。Δt的计算公式如下所示。其中，L路段为协调方向路段长度，L排队为本路口实时排队长度，为协调方向平均行程车速。如第10秒是上游路口绿灯启亮时刻，上游车辆行驶至排队尾部所需时间为50秒。若本路口绿灯启亮时刻为45秒，则排队长度研判时刻为min(10+50,45)＝45秒；若本路口绿灯启亮时刻为70秒，则排队长度研判时刻为min(10+50,70)＝60秒。选择相对相位差系统根据划分的虚拟排队区间，判断排队长度所在虚拟排队区间，选择路口间的相对相位差，如图3、图4所示。如检测到排队长度为15米，则属于0～30米的排队区间，相对相位差为20s。计算绝对相位差绝对相位差，指协调路口的协调相位与某一个指定交叉路口的协调相位绿灯起始时间之差。在获取相对相位差后，累加计算每个路口的绝对相位差，如图5所示。图中小方块表示车辆排队长度，每个队伍可能变长也可能变短。此刻图中展示的是路口1和路口3无排队，路口2和路口5排队变长，路口4排队变短。因为绝对相位差取值范围为0～周期长度，需根据周期长度，适当增减若干个周期长度，增减后的值作为绝对相位差。本专利技术根据排队长度实时调整相位差，更符合实际路网需求，减少溢出现象、空放现象。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于排队级别动态调整相位差的方法，其特征在于：包括相对相位差设置和绝对相位差调节，所述相对相位差，指协调控制中相邻两个交叉口协调相位的绿灯起始时间之差；所述绝对相位差指协调路口的协调相位与某一个指定交叉路口的协调相位绿灯起始时间之差，相对相位差累加计算得到每个路口的绝对相位差；所述相对相位差设置，包括以下步骤：1.1、采集数据分析：采集排队数据，分析路网排队规律；1.2、划分排队级别：根据排队长度，划分不同的排队级别；1.3、划分虚拟排队区间：对于各路口各方向，每隔一定距离划分一个排队区间，每个排队区间对应一个排队级别；1.4、设置相对相位差：根据路口间行程时间和排队消散时间，设置每个排队区间对应的相对相位差。

【技术特征摘要】
1.一种基于排队级别动态调整相位差的方法，其特征在于：包括相对相位差设置和绝对相位差调节，所述相对相位差，指协调控制中相邻两个交叉口协调相位的绿灯起始时间之差；所述绝对相位差指协调路口的协调相位与某一个指定交叉路口的协调相位绿灯起始时间之差，相对相位差累加计算得到每个路口的绝对相位差；所述相对相位差设置，包括以下步骤：1.1、采集数据分析：采集排队数据，分析路网排队规律；1.2、划分排队级别：根据排队长度，划分不同的排队级别；1.3、划分虚拟排队区间：对于各路口各方向，每隔一定距离划分一个排队区间，每个排队区间对应一个排队级别；1.4、设置相对相位差：根据路口间行程时间和排队消散时间，设置每个排队区间对应的相对相位差。2.根据权利要求1所述的一种基于排队级别动态调整相位差的方法，其特征在于：所述绝对相位差调节包...

【专利技术属性】
技术研发人员：石巍，苏子毅，徐冉，张俊，郝建根，陈淼，于焕凯，林锐，
申请(专利权)人：南京市公安局交通管理局，
类型：发明
国别省市：江苏,32