一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法，一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法，包括以下步骤：S1，实时估计相位级排队长度；S2，读取路口的信号基准方案；S3，计算并运行过渡方案；S4，根据过渡方案获取排队强度，进行信号时间补偿效果评估。作为一种过渡方案计算和调度机制，能够均衡各相位交通需求，实现路口信号的自适应补偿，使特种车辆优先对社会车辆通行的干扰降到最低。优先对社会车辆通行的干扰降到最低。

【技术实现步骤摘要】
一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法


[0001]本专利技术涉及城市交通控制
，尤其是一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法。

技术介绍

[0002]在当前繁忙拥堵的现实交通环境状况下，特种车辆的信号优先演变成了一个复杂的系统优化问题。传统保障模式虽然确保了特种车辆的优先通行，但长时间的路口信号管制导致原本就紧张的路权资源完全向特种车辆倾斜，其他交通参与者的路权被剥夺，在严峻的交通环境下，路权不平衡分配带来的影响时间和覆盖面会增长加大，特种车辆通过后，路口还需要通过多周期控灯或警力干预来恢复正常通行。
[0003]传统特勤控制模式无法在特种车辆经过后主动疏散其他方向排队车辆，不支持信号补偿策略的自动计算，信号过渡方案和常规方案不会自发切换。因此，探索出一种有效的时间补偿机制和技术手段，以缓解特勤任务对正常交通秩序造成的干扰，成为亟待解决的现实需求。
[0004]研究设计一种基于实时排队数据的事后信号时间补偿方法，在特勤任务有效执行基础上，降低对其他方向车辆通行的干扰，让各方向交通需求快速恢复到均衡状态，保障路口整体通行效率最高。
[0005]在中国专利文献上公开的“为特种车辆提供优先信号的控制系统和方法”，其公开号为CN102622901B，本专利技术涉及一种为特种车辆提供优先信号的控制系统和方法，即特种车辆经过路口时，系统能将特种车辆行驶方向上的信号灯自动置成绿灯。通过将特种车辆位置的经纬度坐标信息和路口中心位置的经纬度坐标信息对比，确定特种车辆将是否经过该路口，而后自动将该路口的信号灯置成绿灯；当特种车辆经过路口后，能自动将信号灯恢复到正常交通状态，将特种车辆对正常交通的影响降至最低。但是并未提出社会车辆信号时间补偿的具体算法。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决了传统特勤控制模式无法在特种车辆经过后主动疏散其他方向排队车辆，不支持信号补偿策略的自动计算，信号过渡方案和常规方案不会自发切换的问题，提出一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法，作为一种过渡方案计算和调度机制，均衡各相位交通需求，实现路口信号的自适应补偿，使特种车辆优先对社会车辆通行的干扰降到最低。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法，包括以下步骤：S1，实时估计相位级排队长度；S2，读取路口的信号基准方案；S3，计算并运行过渡方案；
S4，根据过渡方案获取排队强度，进行信号时间补偿效果评估。本专利技术中的步骤S1，对于路口的每个流向，分别用检测设备获取检测排队长度，用网联车辆实时信息计算网联排队长度，两者中取较大值作为该流向的排队长度，每个相位包含的所有流向排队长度中最大值为相位排队长度。随后进行路口的信号基准方案的读取，计算并运行过渡方案后，进行信号时间补偿效果的评估；本专利技术在特种车辆驶出路口后自动进行信号时间补偿，且相位时间的分配基于实时排队长度，能够均衡各相位交通需求，在保障特种车辆安全无障碍通过的基础上，把对路口社会车辆的通行干扰降到最低，有利于维护交通秩序。
[0008]作为优选，所述步骤S1包括以下步骤：S11，确定流向f的检测排队长度L
fa
；S12，寻找队尾最后一辆速度小于排队速度阈值的网联车辆，其位置到停车线的距离记为流向f的网联排队长度L
fc
，L
fc
具体为：L
fc
＝max{d
i
|v
i
≤v
th
，i＝1，...，N}其中，v
th
为车辆进入排队状态的速度阈值；v
i
和d
i
分别为第i辆网联车辆的速度和它到停车线的距离；S13，取L
fa
和L
fc
中较大的作为流向f的排队长度L
f
：L
f
＝max{L
fa
，L
fc
}；S14，相位排队长度L
j
为相位j包含流向的排队长度L
f
中的最大值，具体为：L
j
＝max{L
f
}。本专利技术中，流向具体为路口某进口方向的左转、直行或者右转行驶方向，网联车辆是指装有车载GPS设备或者其他可以实时提供车辆位置和速度等信息的移动设备的车辆。
[0009]作为优选，所述信号基准方案包括相位数量、相位名称、相位和流向的对应关系和相序。本专利技术中，路口原本的相序和相位时间等基础配时参数是后续进行信号时间补偿的参考标准。
[0010]作为优选，所述步骤S3具体为特种车辆经过路口后，立刻结束优先相位，开始运行一套过渡方案，给予其他未放行方向足够的绿灯时间清除驻留期间的排队车辆，因此根据排队车辆数分配非优先相位和优先相位的时间。本专利技术中，过渡方案是在特种车辆驶出路口后，为快速消散其他未放行方向排队车辆而运行的信号方案，过渡方案能够平衡路口的交通需求。
[0011]作为优选，所述还步骤S3包括以下步骤：S31，基于相位最大排队长度计算非优先相位绿灯时间，t
g，j
＝max{min[t
h
·
max(L
j
/d0)，t
g，j，max
]，t
g，j，min
}其中，t
h
为配置的车头时距，默认为3秒/辆，L
j
为非优先相位排队长度，d0为配置的车头间距，默认为6米/辆，t
g，j
为相位j的绿灯时间，t
g，j，max
和t
g，j，min
分别为相位j的最大绿灯时间和最小绿灯时间；S32，计算非优先相位时间t
j
：t
j
＝t
g，j
+t
y，j
+t
r，j
其中，t
y，j
和t
r，j
分别为相位j的黄灯时间和全红时间；S33，优先相位在第一个过渡周期运行其最小绿灯时间，此后的周期，绿灯时间和相位时间计算方式与非优先相位相同。本专利技术中，优先相位是指特种车辆按照预设线路经
过路口时，其行驶方向对应的相位，为了完成特种车辆优先，路口信号驻留在优先相位；非优先相位是指路口信号方案中除优先相位外的其他所有相位。
[0012]作为优选，所述步骤S4包括以下步骤：S41，重复步骤S1得到相位排队长度L
j
，计算相位排队强度I
j
：I
j
＝L
j
/L
link
其中，I
j
为相位j的排队强度，L
link
为相位j最大排队流向f所在进口路段的总长度；S42，判断信号时间补偿效果是否达标，若所有非优先相位的排队强度I
j
都满足I
j
＜I
th
，I
th
为配置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，实时估计相位级排队长度；S2，读取路口的信号基准方案；S3，计算并运行过渡方案；S4，根据过渡方案获取排队强度，进行信号时间补偿效果评估。2.根据权利要求1所述的一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：S11，确定流向f的检测排队长度L
fa
；S12，寻找队尾最后一辆速度小于排队速度阈值的网联车辆，其位置到停车线的距离记为流向f的网联排队长度L
fc
，L
fc
具体为：L
fc
＝max{d
i
|v
i
≤v
th
，i＝1，...，N}其中，v
th
为车辆进入排队状态的速度阈值；v
i
和d
i
分别为第i辆网联车辆的速度和它到停车线的距离；S13，取L
fa
和L
fc
中较大的作为流向f的排队长度L
f
：L
f
＝max{L
fa
，L
fc
}；S14，相位排队长度L
j
为相位j包含流向的排队长度L
f
中的最大值，具体为：L
j
＝max{L
f
}。3.根据权利要求1所述的一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法，其特征在于，所述信号基准方案包括相位数量、相位名称、相位和流向的对应关系和相序。4.根据权利要求1或2所述的一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法，其特征在于，所述步骤S3具体为特种车辆经过路口后，立刻结束优先相位，开始运行一套过渡方案，给予其他未放行方向足够的绿灯时间清除驻留期间的排队车辆，因此根据排队车辆数分配非优先相位和优先相位的时间。5.根据权利要求1或2所述的一种特种车辆优先的事后信号时间补偿方法，其特征在于，所述步骤S3还包括以下步骤：S31，基于相位最大排队长度计算非优先相位绿灯时间，t
g，j
＝max{min[t
h
·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斯钰，韦婷婷，周爱萍，周俊杰，金峻臣，朱敏，黄少泽，徐茂军，
申请(专利权)人：浙江中控信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：