左转展宽车道长度不足的交叉口信号控制方法技术

本发明专利技术公开了一种展宽车道长度不足的交叉口信号控制方法。在交叉口处于非饱和状态时，一般车辆的排对长度小于道路的展宽长度，而在交叉口处于饱和状态下时，车辆的排队长度往往会大于道路的展宽长度，排队的车辆溢出展宽路段。当车辆通行时，在此路段左转、直行车辆混合在一起，相互交织，严重影响后续车辆的通行效率。针对这一现象，提出了通过拆分交叉口信号相位的进行优化的方法，用于解决交通饱和状态下具有展宽车道的信号交叉口通行效率低的问题。

【技术实现步骤摘要】
左转展宽车道长度不足的交叉口信号控制方法
本专利技术涉及交通信号控制
，特别涉及左转展宽车道长度不足的交叉口信号控制方法。
技术介绍
平面交叉口延误是城市道路车辆延误的主要形式，据统计城市道路中80％的延误是由于平面交叉口导致的。实行交通信号控制的平面交叉口，交通信号控制方案的不合理也是导致交叉口车辆延误的重要因素。因此，对交通信号控制方法的研究一直是智能交通领域研究的重点。通过拓宽设置左转专用车道，是改善交叉口运行条件、提高交叉口通行能力的一种有效手段。然而，由于道路条件的限制，设置的展宽车道长度往往不足，在车流量较大的情况下，排队通过交叉口的车辆常常会溢出展宽段，车辆交织严重，通行效率降低；在左转交通流量较大的情况下，受到左转专用信号控制的交叉口车辆排队溢出展宽段较为常见，车辆延误更为严重。关于展宽车道对交叉口车辆运行特性的研究，马艳丽等对信号交叉口展宽车道的车辆运行特性进行了分析，杨晓光等针对交叉口进口道拓宽后形成的短车道，研究了短车道车辆排队阻塞对信号交叉口通行能力的影响。关于含有展宽车道的交叉口交通信号控制的研究，张小龙等对单点过饱和信号交叉口展宽段排队控制进行了研究，建立了考虑进口道存储长度的双目标信号配时参数优化模型；王殿海等提出了信号交叉口展宽长度不受限条件下的展宽段设计方法以及展宽长度受限条件下信号配时的优化方案。国外研究主要集中在交叉口左转车辆的通行能力以及交叉口进口道合流区的交通安全评估方面，StamatiadisN等运用仿真分析确定了左转专用车道的通行能力，MoonJP等对合流区的交通安全进行了评估。因此，在道路交叉口左转展宽车道长度不足的条件下，如何提高交叉口通行效率，减少车辆通过交叉口的延误成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供左转展宽车道长度不足的交叉口信号控制方法，实现的目的是提高交叉口通行效率，减少车辆通过交叉口的延误。为实现上述目的，本专利技术公开了左转展宽车道长度不足的交叉口信号控制方法；步骤如下：步骤一、输入交叉口的基础数据，包括所述交叉口的左转展宽车道的展宽长度Ld、所述交叉口的信号配时周期时间T和所述左转展宽车道的展宽长度方向的有效绿灯时间G；步骤二、实时获取所述交叉口的左转车道的车辆最大排队长度LO；步骤三、比较Ld与LO的长度；若Ld≥LO，继续保持该进口道的相位放行，不进行相位的拆分，不改变放行方式；否，则进行后续步骤；步骤四、计算车辆在第二阶段少通过的车辆数N1；计算公式为：N1＝GS-(G-T0)*g；其中：G为有效绿灯时间；S为第一阶段车辆的消散流率，近似等于饱和流率；T0为展宽段车辆通过交叉口的时间；g为第二阶段车辆的消散流率，根据统计采集数据得到；步骤五、计算由于拆分相位损失的车辆数N2，计算公式为：N2＝S*T2；其中：S为第一阶段车辆的消散流率，近似等于饱和流率；T2为增加相位损失的时间；步骤六、比较N1、N2的大小；若N1＞N2，进行相位的拆分，分开放行；否，则保持原有相位继续放行。优选的，所述左转展宽车道的进口车道长L包括渐变段长度Ls和展宽长度Ld。更优选的，在饱和状态下，左转与直行车辆会从所述渐变段开始与其它车辆发生交织，影响车辆通行效率，使交通流率产生两阶段性，其中第二阶段具有消散流率低的特点。优选的，在所述步骤一中，所述左转展宽车道的车道数为一根，所述有效绿灯时间G是指左转车辆实际可以通过所述交叉口的时间，所述有效绿灯时间对应的信号控制相位为左转专用相位。优选的，在所述步骤二中，获取实时获取交叉口左转车道车辆的最大排队长度LO的手段包括采用环形线圈或摄像头采集。更优选的，在交通流率的两阶段性中，不同比例的左转与直行车对第二阶段具有消散流率低的不同影响，左转车的比例越高，影响越大，消散流率越低。优选的，在所述步骤四中，所述第二阶段具有消散流率低的特点。本专利技术的有益效果：本专利技术的应用能够提高饱和状态下交叉口通行效率，减少车辆通过交叉口的延误。本专利技术的应用克服了传统信号控制方法中相位的设置方法，考虑到左转展宽车道不足的交叉口信号控制方法了，达到提高信号交叉口的通行效率，减少交叉口绿灯损失时间的目的。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1示出本专利技术一实施例的流程图。图2示出本专利技术一实施例的交叉口进口道条数及功能分布图。图3示出本专利技术一实施例的单车道交叉口排队车辆车头时距图。图4示出本专利技术一实施例的车辆消散流率与绿灯显示时间的关系。图5-I示出常规三相位信号控制相位一直行状态示意图。图5-II示出常规三相位信号控制相位转弯状态示意图。图5-III示出常规三相位信号控制相位另一直行状态示意图。图6-I示出本专利技术一实施例中拆分相位信号控制相位第I状态示意图。图6-II示出本专利技术一实施例中拆分相位信号控制相位第II状态示意图。图6-III示出本专利技术一实施例中拆分相位信号控制相位第III状态示意图。图6-IV示出本专利技术一实施例中拆分相位信号控制相位第IV状态示意图。图6-V示出本专利技术一实施例中拆分相位信号控制相位第V状态示意图。图7-I示出本专利技术另一实施例中拆分相位信号控制相位第I状态示意图。图7-II示出本专利技术另一实施例中拆分相位信号控制相位第II状态示意图。图7-III示出本专利技术另一实施例中拆分相位信号控制相位第III状态示意图。图7-IV示出本专利技术另一实施例中拆分相位信号控制相位第IV状态示意图。图7-V示出本专利技术另一实施例中拆分相位信号控制相位第V状态示意图。图8示出本专利技术一实施例的不同左转车下西进口直行车与左转车的平均队长变化示意图。图9示出本专利技术一实施例的不同左转车下交叉口延误示意图。具体实施方式实施例：如图1所示，本专利技术的左转展宽车道长度不足的交叉口信号控制方法一具体实施例，以一主次干道相交的十字形交叉口为例，不考虑右转机动车、非机动车及行人对交通信号控制方案的影响，对交叉口的车流运行特性进行分析。假设东西进口方向含有左转展宽车道，其中进口道长度为L，展宽段长度为Ld，渐变段长度为Ls，车道数由两条直行车道变为两条直行加一条左转车道，南北方向各有两条直行车道，如图2所示。参见图2所示，交叉口(以下称交叉口A)南北方向的排队车辆，通过交叉口时运行特征符合单车道交叉口车辆排队运行特性，车头时距如图3所示。当绿灯亮起时，交叉口进口道前面排队车辆启动损失时间较大，车头时距较长，后面排队车辆通过交叉口的车头时距越来越小，最后趋于稳定，车辆以饱和流率通过交叉口，直至排队车辆全部通过交叉口或者绿灯结束。对于东西进口方向的车辆，由于左转展宽车道的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.左转展宽车道长度不足的交叉口信号控制方法；步骤如下：/n步骤一、输入交叉口的基础数据，包括所述交叉口的左转展宽车道的展宽长度L

【技术特征摘要】
1.左转展宽车道长度不足的交叉口信号控制方法；步骤如下：
步骤一、输入交叉口的基础数据，包括所述交叉口的左转展宽车道的展宽长度Ld、所述交叉口的信号配时周期时间T和所述左转展宽车道的展宽长度方向的有效绿灯时间G；
步骤二、实时获取所述交叉口的左转车道的车辆最大排队长度LO；
步骤三、比较Ld与LO的长度；若Ld≥LO，继续保持该进口道的相位放行，不进行相位的拆分，不改变放行方式；否，则进行后续步骤；
步骤四、计算车辆在第二阶段少通过的车辆数N1；计算公式为：
N1＝GS-(G-T0)*g；
其中：G为有效绿灯时间；S为第一阶段车辆的消散流率，近似等于饱和流率；T0为展宽段车辆通过交叉口的时间；g为第二阶段车辆的消散流率，根据统计采集数据得到；
步骤五、计算由于拆分相位损失的车辆数N2，计算公式为：
N2＝S*T2；
其中：S为第一阶段车辆的消散流率，近似等于饱和流率；T2为增加相位损失的时间；
步骤六、比较N1、N2的大小；若N...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲海川，朱国华，冯朝俊，王鹏，刘宬，
申请(专利权)人：上海长策工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31