一种标准十字路口车辆快速通过方法和装置以及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种标准十字路口车辆快速通过方法和装置以及设备。其中，所述方法包括：初始化系统设置及变量(va，tr，dm，lc，Lw)，其中va是车辆通过路口的预设平均速度，tr是车辆驾驶员的反应时间，dm是车辆的平均车距，lc是车辆车身的平均长度，Lw是待行区长度，分别计算单个通过预设周期中四个路口的四个组合方向的最大通过时间Ti，m(i＝1，2，3，4，m＝预设的第一通过方案，预设的第二通过方案)，选择Ti，m加权总和最小的方案，根据该选择的方案，确定红绿灯的控制方案，根据该确定的控制方案，对红绿灯进行控制，能够实现在一个过循环中合理和优化分配路口的通过时间权限，以进一步提高交叉路口车辆通过率，进一步改善路口交通状况。

A fast passing method, device and equipment for vehicles at standard intersections

【技术实现步骤摘要】
一种标准十字路口车辆快速通过方法和装置以及设备
本专利技术涉及十字路口车辆通过
，尤其涉及一种标准十字路口车辆快速通过方法和装置以及设备。
技术介绍
在人流、车流较复杂的交叉路口，为保证交通安全和有序，一般均设有红绿灯管制。这些措施有效改善了交通状况，提高了交叉路口车辆的通过率。但是，现存越来越严重的问题是，随着道路车辆保有量的激增，交叉路口通过率达到或接近达到饱和；在更多情况下，等待通过的车组在当前当次绿灯情况下越来越难以一次通过路口，甚至造成拥堵。一个交叉路口只有调头、左转、直行和右转四种可能情况，每一辆汽车只有一种可能性。路口车辆的通过率主要取决于：车道数；绿灯时长；车辆通过的最低车速；车速差。在车道数和绿灯时长一定的情况下，车辆通过率就取决于车辆通过的最低车速和车速差。但是，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的标准十字路口车辆通过方案，为保证交通安全和有序，一般均设置有红绿灯管制，通过该设置的红绿灯管制有效改善了交通状况，提高了交叉路口车辆的通过率，但是，现存越来越严重的问题是，随着道路车辆保有量的激增，交叉路口通过率达到或接近达到饱和，在更多情况下，等待通过的车组在当前当次绿灯情况下越来越难以一次通过路口，甚至造成拥堵，无法实现在一个过循环中合理和优化分配路口的通过时间权限，以进一步提高交叉路口车辆通过率，进一步改善路口交通状况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种标准十字路口车辆快速通过方法和装置以及设备，能够实现在一个过循环中合理和优化分配路口的通过时间权限，以进一步提高交叉路口车辆通过率，进一步改善路口交通状况。根据本专利技术的一个方面，提供一种标准十字路口车辆快速通过方法，包括：初始化系统设置及变量(va，tr，dm，lc，Lw)；其中va是车辆通过路口的预设平均速度，tr是车辆驾驶员的反应时间，dm是待行车辆的平均车距，lc是车辆车身的平均长度，Lw是待行区长度；检测标准十字路口的四个路口分别去往四个方向的待行车辆数nk，l(k＝1，2，3，4，l＝掉头，左转，直行，右转)；其中，n是拟一次通过的车辆数，k是拟一次通过的车辆数的自然数倍数，其中，直行方向所在的道路设置为第一通过道路系数P1，左转方向和/或右转方向所在的道路设置为第二通过道路系数P2；分别计算16个理论通过时长Tk，l＝Ck，l×[nk，l×tr+dm/va+(n-1)×(dm+lc)/va]，其中Ck，l为标准十字路口的四个路口车道的并行通过系数；根据预设的第一通过方案和预设的第二通过方案，进行关联所述第一通过方案和所述第二通过方案的两种可能的路口方向组合，分别计算单个通过预设周期中所述四个路口的四个组合方向的最大通过时间Ti，m(i＝1，2，3，4，m＝预设的第一通过方案，预设的第二通过方案)，选择Ti，m加权总和最小的方案；根据所述选择的Ti，m加权总和最小的方案，确定红绿灯的控制方案；根据所述确定的红绿灯的控制方案，对红绿灯进行控制。其中，在所述第一通过道路系数P1＝第二通过道路系数P2时，交叉路口车辆通过完成一个循环周期预设为T，在所述标准十字路口的四个路口的车辆数量相同时，取相同权重0.25×T+0.25×T+0.25×T+0.25×T＝T，即平均分配一个周期时间，例如一个循环周期为60秒，每个路口为15秒：{15，15，15，15}；在所述标准十字路口的四个路口的车辆数量都不相同时，取不同权重0.175+0.225+0.275+0.325＝1，0.175×T+0.225×T+0.275×T+0.325×T＝T，最多车辆路口至最少车辆路口的时间分配分别为{19.5，16.5，13.5，10.5}；在所述标准十字路口的四个路口待行车辆两两相同，但不全同，取权重0.225+0.225+0.275+0.275＝1，0.225×T+0.225×T+0.275×T+0.275×T＝T，较多车辆两路口和较少车辆两路口的时间分配分别为{16.5，16.5，13.5，13.5}。其中，在所述第一通过道路系数P1＝第二通过道路系数P2时，交叉路口车辆通过完成一个循环周期预设为T，在所述标准十字路口的三个路口车辆相同，一个路口车辆不相同，在三个路口车辆数较大时，取权重0.175+0.275+0.275+0.275＝1，0.175×T+0.275×T+0.275×T+0.275×T＝T，较多车辆的三个路口和较少车辆一路口的时间分配分别为{16.5，16.5，16.5，10.5}；在三个路口车辆数较小时，取权重0.325+0.225+0.225+0.225＝1，0.325×T+0.225×T+0.225×T+0.225×T＝T，较多车辆的一个路口和较少车辆的三个路口的时间分配分别为{19.5，13.5，13.5，13.5}。其中，在所述第一通过道路系数P1>第二通过道路系数P2时，交叉路口车辆通过完成一个循环周期预设为T，在所述标准十字路口的四个路口的车辆数量相同时，{αi}＝{Ni×Pj}＝{Ni×Pj，Ni×Pj，Ni×PjNi×Pj}/{(2×第一通过道路系数P1+2×1)Ni}}＝{第一通过道路系数P1，第一通过道路系数P1，第二通过道路系数P2，第二通过道路系数P2}/(2×第一通过道路系数P1+2×第二通过道路系数P2)，0.275×T+0.275×T+0.225×T+0.225×T＝T，(1.25/4.5＝0.2777，圆整到0.275；1.0/4.5＝0.222，圆整到0.225)，即优化分配一个周期时间，例如一个循环周期为60秒，每条路两个路口按优先级分别为：{16.5，16.5，13.5，13.5}。其中，在所述第一通过道路系数P1>第二通过道路系数P2时，交叉路口车辆通过完成一个循环周期预设为T，在所述标准十字路口的四个路口的车辆数量都不相同时，判断总体优先顺序：(i)优先级路口车辆较多，非优先级路口车辆较少N1>N2>N3>N4，N1、N2为优先级路口车辆；{αi}＝{Ni×Pj}＝{(N1×第一通过道路系数P1，N2×第一通过道路系数P1，N3×第二通过道路系数P2，N4×第二通过道路系数P2)/(N1×第一通过道路系数P1+N2×第一通过道路系数P1+N3×第二通过道路系数P2+N4×第二通过道路系数P2)}，假设N1、N2、N3和N4分别为12，9，6和3，则有{12×1.25，9×1.25，6×1，3×1}/(12×1.25+9×1.25+6×1+3×1)＝{15，11.25，6，3}/35.25＝{0.425，0.319，0.170，0.085}，最多车辆路口至最少车辆路口的时间分配分别为{25，19.10，5}；(ii)优先级路口车辆较少，而非优先级路口车辆较多N4>N3>N2>N1，N1、N2为优先级路口车辆，{12×1，9×1，6×1.25，3×1.25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标准十字路口车辆快速通过方法，其特征在于，包括：/n初始化系统设置及变量(va，tr，dm，lc，Lw)；其中va是车辆通过路口的预设平均速度，tr是车辆驾驶员的反应时间，dm是待行车辆的平均车距，lc是车辆车身的平均长度，Lw是待行区长度；/n检测标准十字路口的四个路口分别去往四个方向的待行车辆数nk，l(k＝1，2，3，4，l＝掉头，左转，直行，右转)；其中，n是拟一次通过的车辆数，k是拟一次通过的车辆数的自然数倍数，其中，直行方向所在的道路设置为第一通过道路系数P1，左转方向和/或右转方向所在的道路设置为第二通过道路系数P2；/n分别计算16个理论通过时长Tk，l＝Ck，l×[nk，l×tr+dm/va+(n-1)×(dm+lc)/va]，其中Ck，l为标准十字路口的四个路口车道的并行通过系数；/n根据预设的第一通过方案和预设的第二通过方案，进行关联所述第一通过方案和所述第二通过方案的两种可能的路口方向组合，分别计算单个通过预设周期中所述四个路口的四个组合方向的最大通过时间Ti，m(i＝1，2，3，4，m＝预设的第一通过方案，预设的第二通过方案)，选择Ti，m加权总和最小的方案；/n根据所述选择的Ti，m加权总和最小的方案，确定红绿灯的控制方案；/n根据所述确定的红绿灯的控制方案，对红绿灯进行控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种标准十字路口车辆快速通过方法，其特征在于，包括：
初始化系统设置及变量(va，tr，dm，lc，Lw)；其中va是车辆通过路口的预设平均速度，tr是车辆驾驶员的反应时间，dm是待行车辆的平均车距，lc是车辆车身的平均长度，Lw是待行区长度；
检测标准十字路口的四个路口分别去往四个方向的待行车辆数nk，l(k＝1，2，3，4，l＝掉头，左转，直行，右转)；其中，n是拟一次通过的车辆数，k是拟一次通过的车辆数的自然数倍数，其中，直行方向所在的道路设置为第一通过道路系数P1，左转方向和/或右转方向所在的道路设置为第二通过道路系数P2；
分别计算16个理论通过时长Tk，l＝Ck，l×[nk，l×tr+dm/va+(n-1)×(dm+lc)/va]，其中Ck，l为标准十字路口的四个路口车道的并行通过系数；
根据预设的第一通过方案和预设的第二通过方案，进行关联所述第一通过方案和所述第二通过方案的两种可能的路口方向组合，分别计算单个通过预设周期中所述四个路口的四个组合方向的最大通过时间Ti，m(i＝1，2，3，4，m＝预设的第一通过方案，预设的第二通过方案)，选择Ti，m加权总和最小的方案；
根据所述选择的Ti，m加权总和最小的方案，确定红绿灯的控制方案；
根据所述确定的红绿灯的控制方案，对红绿灯进行控制。


2.如权利要求1所述的标准十字路口车辆快速通过方法，其特征在于，在所述第一通过道路系数P1＝第二通过道路系数P2时，交叉路口车辆通过完成一个循环周期预设为T，在所述标准十字路口的四个路口的车辆数量相同时，取相同权重0.25×T+0.25×T+0.25×T+0.25×T＝T，即平均分配一个周期时间，例如一个循环周期为60秒，每个路口为15秒：{15，15，15，15}；
在所述标准十字路口的四个路口的车辆数量都不相同时，取不同权重0.175+0.225+0.275+0.325＝1，0.175×T+0.225×T+0.275×T+0.325×T＝T，最多车辆路口至最少车辆路口的时间分配分别为{19.5，16.5，13.5，10.5}；
在所述标准十字路口的四个路口待行车辆两两相同，但不全同，取权重0.225+0.225+0.275+0.275＝1，0.225×T+0.225×T+0.275×T+0.275×T＝T，较多车辆两路口和较少车辆两路口的时间分配分别为{16.5，16.5，13.5，13.5}。


3.如权利要求1所述的标准十字路口车辆快速通过方法，其特征在于，在所述第一通过道路系数P1＝第二通过道路系数P2时，交叉路口车辆通过完成一个循环周期预设为T，在所述标准十字路口的三个路口车辆相同，一个路口车辆不相同，在三个路口车辆数较大时，取权重0.175+0.275+0.275+0.275＝1，0.175×T+0.275×T+0.275×T+0.275×T＝T，较多车辆的三个路口和较少车辆一路口的时间分配分别为{16.5，16.5，16.5，10.5}；
在三个路口车辆数较小时，取权重0.325+0.225+0.225+0.225＝1，0.325×T+0.225×T+0.225×T+0.225×T＝T，较多车辆的一个路口和较少车辆的三个路口的时间分配分别为{19.5，13.5，13.5，13.5}。


4.如权利要求1所述的标准十字路口车辆快速通过方法，其特征在于，在所述第一通过道路系数P1>第二通过道路系数P2时，交叉路口车辆通过完成一个循环周期预设为T，在所述标准十字路口的四个路口的车辆数量相同时，{αi}＝{Ni×Pj}＝{Ni×Pj，Ni×Pj，Ni×PjNi×Pj}/{(2×第一通过道路系数P1+2×1)Ni}}＝{第一通过道路系数P1，第一通过道路系数P1，第二通过道路系数P2，第二通过道路系数P2}/(2×第一通过道路系数P1+2×第二通过道路系数P2)，0.275×T+0.275×T+0.225×T+0.225×T＝T，(1.25/4.5＝0.2777，圆整到0.275；1.0/4.5＝0.222，圆整到0.225)，即优化分配一个周期时间，例如一个循环周期为60秒，每条路两个路口按优先级分别为：{16.5，16.5，13.5，13.5}。


5.如权利要求1所述的标准十字路口车辆快速通过方法，其特征在于，在所述第一通过道路系数P1>第二通过道路系数P2时，交叉路口车辆通过完成一个循环周期预设为T，在所述标准十字路口的四个路口的车辆数量都不相同时，判断总体优先顺序：
(i)优先级路口车辆较多，非优先级路口车辆较少N1>N2>N3>N4，N1、N2为优先级路口车辆；
{αi}＝{Ni×Pj}＝{(N1×第一通过道路系数P1，N2×第一通过道路系数P1，N3×第二通过道路系数P2，N4×第二通过道路系数P2)/(N1×第一通过道路系数P1+N2×第一通过道路系数P1+N3×第二通过道路系数P2+N4×第二通过道路系数P2)}，假设N1、N2、N3和N4分别为12，9，6和3，则有{12×1.25，9×1.25，6×1，3×1}/(12×1.25+9×1.25+6×1+3×1)＝{15，11.25，6，3}/35.25＝{0.425，0.319，0.170，0.085}，最多车辆路口至最少车辆路口的时间分配分别为{25，19.10，5}；
(ii)优先级路口车辆较少，而非优先级路口车辆较多N4>N3>N2>N1，N1、N2为优先级路口车辆，{12×1，9×1，6×1.25，3×1.25}/(12×1+9×1+6×1.25+3×1.25)＝{12，9，7.5，3.75}/32.25＝{0.425，...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾立志，顾春阳，高善平，宋金玲，钟翔，黄元镗，许飞跃，陈凯，
申请(专利权)人：泉州信息工程学院，
类型：发明
国别省市：福建;35