一种基于车道空间占有率的多匝道控制快速路截流方法技术

本发明专利技术提供一种基于车道空间占有率的多匝道控制快速路截流方法，其可以基于当前的交通状态，减轻拥堵区域的车辆汇聚压力，同时不完全封闭路口匝道，避免了驾驶员出行线路变更的麻烦，使快速路的车辆控制效果更符合现实需要。本专利技术方案中，通过道路状态采集装置快速识别目标地段的拥堵状态，通过对目标地段多个连续上游进口匝道联合动态信号管控进行车辆截流，达到快速消散目标地段交通拥堵的目的；在对上游进口匝道进行车辆截流控制时，保留了最低绿信比设计原则，与传统临时封闭进口匝道相比，减轻了快速路对地面交通秩序的影响。响。响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车道空间占有率的多匝道控制快速路截流方法


[0001]本专利技术涉及智能交通控制
，具体为一种基于车道空间占有率的多匝道控制快速路截流方法。

技术介绍

[0002]近些年随着城市机动车保有量上升，作为城市交通大动脉的快速路频繁出现拥堵，造成大规模、长时间的车辆滞留，影响了社会正常的运行秩序。现有技术中，有的城市通过对快速路入口匝道采取临时封闭等措施来防止快速路主线拥堵，或者通过对快速路匝道进口进行信号灯固定方案配置来减少主线车辆。然而现有的快速路车流控制方法都是基于固定时间段固定绿信比的方法，无法适应波动的交通状态和突发的拥堵状态，调整效果并不理想；也有的城市在快速路发生拥堵的时候，通过直接关闭入口匝道来控制快速路的车流量，但临时关闭入口匝道的状态，会给后续驶入的司机出行带来路径规划的困惑，也不是理想的方法。

技术实现思路

[0003]为了解决现有的快速路车流量控制方法的效果不够良好的问题，本专利技术提供一种基于车道空间占有率的多匝道控制快速路截流方法，其可以基于当前的交通状态，减轻拥堵区域的车辆汇聚压力，同时不完全封闭路口匝道，避免了驾驶员出行线路变更的麻烦，使快速路的车辆控制效果更符合现实需要。
[0004]本专利技术的技术方案是这样的：一种基于车道空间占有率的多匝道控制快速路截流方法，其特征在于，其包括以下步骤：
[0005]S1：在目标快速路上找到需要监测的所有的目标地段，布设道路状态采集装置；
[0006]S2：对每个所述目标地段的所有上游进口匝道的道口布设所述道路状态采集装置和信号控制装置；
[0007]S3：基于所述道路状态采集装置实时采集所述目标地段、所述上游进口匝道的交通实时状态；
[0008]S4：基于所述道路状态采集装置实时计算所有的所述目标地段的平均车道空间占有率，记做路段平均车道空间占有率；
[0009]S5：预设拥堵判断阈值，实时地将所述路段平均车道空间占有率与所述拥堵判断阈值进行比较；
[0010]当存在所述路段平均车道空间占有率的值大于所述拥堵判断阈值时，将对应的所述目标地段设置为拥堵路段，针对所述拥堵路段实施步骤S6；
[0011]否则，循环执行步骤S3～S5；
[0012]S6：找到所述拥堵路段对应的所有上游进口匝道；
[0013]S7：为了解决拥堵状态所述拥堵路段需要其上游进口匝道截流的车辆数，记做截流车辆目标总数Limit0；
[0014]基于拥堵状态下的实际车辆数和饱和状态下的车辆数，计算得到所述截流车辆目标总数Limit0；
[0015]S8：获取距离所述拥堵路段最近的所述上游进口匝道，记做：待确认上游匝道；
[0016]S9：计算所述待确认上游匝道能够截流最大值，记做理论截流车辆数Limit
i
；
[0017]S10：根据所述待确认上游匝道的所述理论截流车辆数Limit
i
，计算对应的绿信比，记做上游进口匝道绿信比G
i
；
[0018]S11：预设全局绿信比最低阈值Gmin，比较所述上游进口匝道绿信比G
i
与所述全局绿信比最低阈值Gmin；
[0019]当所述上游进口匝道绿信比G
i
大于所述全局绿信比最低阈值Gmin时，则表示对应的所述待确认上游匝道可以独立解决所述拥堵路段问题的车辆截流问题，实施步骤S14；
[0020]否则，需要其他的上游进口匝道继续分担截流，实施步骤S12；
[0021]S12：基于所述上游进口匝道绿信比计算对应的实际截流车辆数，记做上游进口匝道实际截流车辆数RLimit
i
；
[0022]S13：向上游方向继续获取下一个临近的所述上游进口匝道，记做：待确认上游匝道，
[0023]循环执行步骤S9～S13；
[0024]S14：获取参与计算的每个所述上游进口匝道对应的所述上游进口匝道实际截流车辆数RLimit
i
、所述上游进口匝道绿信比G
i
，按照所述上游进口匝道绿信比G
i
对每个所述上游进口匝道的所述信号控制装置进行调整控制，进行车辆截流；
[0025]S15：循环执行步骤S3～S14，实时地对所有的所述目标地段进行监控。
[0026]其进一步特征在于：
[0027]所述道路状态采集装置基于微波雷达或视频采集装置实现；
[0028]步骤S7中，所述截流车辆目标总数Limit0的计算方法为：
[0029]Limit0＝(O0‑
O)*Dis0*C
[0030]其中，O0为所述拥堵路段发生拥堵时的平均空间占有率，O为所述拥堵路段对应的饱和状态下平均空间占有率，Dis0为所述拥堵路段的长度，C为所述目标快速路的主线车道数；
[0031]步骤S9中，所述待确认上游匝道对应的所述理论截流车辆数Limit
i
的计算方法为：
[0032][0033]其中，设所述拥堵路段共有n个上游进口匝道，将距离所述拥堵路段最近的上游进口匝道赋值为第1个进口匝道，最远的上游进口匝道设置为第n个上游进口匝道，则i为所述待确认上游匝道对应的序号；
[0034]RLimit
i
为第i个上游进口匝道汇入点后至第i
‑
1匝道汇入点主线实际等价截流车辆数；
[0035]G
i
为第i个上游进口匝道绿灯放行时间的绿信比；
[0036]Gmin为全局绿信比最低阈值；
[0037]所述上游进口匝道实际截流车辆数RLimit
i
的计算方法为：
[0038][0039]其中，O为所述拥堵路段对应的饱和状态下平均空间占有率；
[0040]O
i
为第i上游进口匝道对应的汇入点在饱和状态下的空间占有率；
[0041]C为所述拥堵路段的车道数；
[0042]C
i
为第i个上游进口匝道的车道数；
[0043]所述上游进口匝道绿信比G
i
的计算方法为：
[0044][0045]其中，Dis
i
为第i个上游进口匝道的汇入点与第i
‑
1个上游进口匝道的汇入点之间的距离；
[0046]OIN
i
第i个上游进口匝道的车道平均空间占有率；
[0047]所述全局绿信比最低阈值Gmin设置为50％。
[0048]本专利技术提供的一种基于车道空间占有率的多匝道控制快速路截流方法，通过道路状态采集装置快速识别目标地段的拥堵状态，通过对目标地段多个连续上游进口匝道联合动态信号管控进行车辆截流，达到快速消散目标地段交通拥堵的目的，与传统单个进口控制相比覆盖面更广、截流效果更明显、同时分散了上游进口匝道的交通压力；在对上游进口匝道进行车辆截流控制时，保留了最低绿信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车道空间占有率的多匝道控制快速路截流方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1：在目标快速路上找到需要监测的所有的目标地段，布设道路状态采集装置；S2：对每个所述目标地段的所有上游进口匝道的道口布设所述道路状态采集装置和信号控制装置；S3：基于所述道路状态采集装置实时采集所述目标地段、所述上游进口匝道的交通实时状态；S4：基于所述道路状态采集装置实时计算所有的所述目标地段的平均车道空间占有率，记做路段平均车道空间占有率；S5：预设拥堵判断阈值，实时地将所述路段平均车道空间占有率与所述拥堵判断阈值进行比较；当存在所述路段平均车道空间占有率的值大于所述拥堵判断阈值时，将对应的所述目标地段设置为拥堵路段，针对所述拥堵路段实施步骤S6；否则，循环执行步骤S3～S5；S6：找到所述拥堵路段对应的所有上游进口匝道；S7：为了解决拥堵状态所述拥堵路段需要其上游进口匝道截流的车辆数，记做截流车辆目标总数Limit0；基于拥堵状态下的实际车辆数和饱和状态下的车辆数，计算得到所述截流车辆目标总数Limit0；S8：获取距离所述拥堵路段最近的所述上游进口匝道，记做：待确认上游匝道；S9：计算所述待确认上游匝道能够截流最大值，记做理论截流车辆数Limit
i
；S10：根据所述待确认上游匝道的所述理论截流车辆数Limit
i
，计算对应的绿信比，记做上游进口匝道绿信比G
i
；S11：预设全局绿信比最低阈值Gmin，比较所述上游进口匝道绿信比G
i
与所述全局绿信比最低阈值Gmin；当所述上游进口匝道绿信比G
i
大于所述全局绿信比最低阈值Gmin时，则表示对应的所述待确认上游匝道可以独立解决所述拥堵路段问题的车辆截流问题，实施步骤S14；否则，需要其他的上游进口匝道继续分担截流，实施步骤S12；S12：基于所述上游进口匝道绿信比计算对应的实际截流车辆数，记做上游进口匝道实际截流车辆数RLimit
i
；S13：向上游方向继续获取下一个临近的所述上游进口匝道，记做：待确认上游匝道，循环执行步骤S9～S13；S14：获取参与计算的每个所述上游进口匝道对应的所述上游进口匝道实际截流车辆数RLimit
i
、所述上游进口匝道绿信比G
i
，按照所述上游进口匝道绿信比G
i
对每个所述上游进口匝道的所述信号控制装...

【专利技术属性】
技术研发人员：何广进，刘成生，徐棱，树爱兵，张韧，蔡玉宝，
申请(专利权)人：无锡华通智能交通技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：