一种替代交叉口黄灯的信号控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种替代交叉口黄灯的信号控制方法及系统，在交叉口停车线前设置交叉口缓行区，在缓行区内布置地面信号灯，以替代交叉口主信号的黄灯；准备进入缓行区的驾驶人根据地面信号灯及辅灯信号，判断是否需要在红灯停车线前减速停车，驾驶人进入缓行区后观察主信号灯判断能否通过交叉口。本发明专利技术解决了当前信号控制方法中黄灯存在的问题，起到了辅助驾驶人的作用，保障了交叉口的交通安全，提高了交叉口的通行效率。交叉口的通行效率。交叉口的通行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种替代交叉口黄灯的信号控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及城市交通管理领域，具体涉及一种替代交叉口黄灯的信号控制方法及系统。

技术介绍

[0002]道路交通信号灯是对行人及机动车起到秩序化的放行和安全通行的交通设备，世界上第一个由红黄绿汽灯组成的交通信号灯1868年出现在英国伦敦，经过不断的改进才出现了由红黄绿组成的三色信号灯并一直沿用至今，而黄灯的作用主要是警告驾驶员绿灯信号即将要转换为红灯信号，清空已经进入交叉口的车辆。《道路交通安全法实施条例》第三十八条第二款：黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续前行。然而在交通信号灯中，黄灯的存在本身就具有两重性，黄灯的应用存在以下缺陷：
[0003](1)黄灯启亮时，行驶至信号交叉口进口道上的车辆可能陷入“黄灯困境”，即既不能安全地停止于停车线前，也不能在红灯启亮前通过交叉口。面临这样的困境，如果驾驶人选择停车，则需紧急制动，易导致追尾事故；如果驾驶人选择继续行驶，则不能在红灯启亮前通过交叉口，甚至闯红灯，易导致侧面碰撞事故。
[0004](2)在绿灯信号即将结束时，驾驶员对于自身所处位置保持车速能否在黄灯亮起时越过停车线并通过交叉口无法做出准确判断，时常发生误判，从而误闯黄灯，威胁到行人及其他车辆的通行安全。机动车驾驶员为了安全和避免误闯黄灯，常采取减速来降低风险，这样虽然降低了机动车误闯黄灯的风险，但又使得交叉口通行效率降低。
[0005](3)同时，在实际情况下，对车辆闯黄灯行为的判定往往存在争议，给执法带来了极大不便，同时也易使驾驶人产生侥幸心理，尤其是在有信号倒计时的情况下，驾驶人利用绿灯末尾时间，故意加速闯黄灯，存在极大的安全隐患。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种替代交叉口黄灯的信号控制方法及系统，解决了现有信号控制方法中黄灯存在的问题，同时提高了交叉口通行效率。
[0007]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0008]一种替代交叉口黄灯的信号控制系统，包括：
[0009]交叉口主信号灯，只显示红灯和绿灯，并配备倒计时装置；所述交叉口主信号灯的灯光状态及时长由信号控制机控制；
[0010]嵌入式地面信号灯，仅显示红灯信号，且与主信号灯存在时差；所述嵌入式地面信号灯的信号由地面信号灯控制模块控制，所述地面信号灯控制模块与信号控制机进行通信。
[0011]上述技术方案，还包括：地面信号灯辅灯，接收地面信号灯控制模块的指令，同步显示对应嵌入式地面信号灯的相位灯色。
[0012]上述技术方案，还包括：光线传感器，用于感应环境照度，并传输给地面信号灯控
制模块，从而控制地面信号灯的显示亮度。
[0013]上述技术方案，所述交叉口主信号灯设置在交叉口；进口道各车道沿车辆前进方向设置一组嵌入式地面信号灯，与缓行区标线分别相距L1、L2，且L1＞L2，地面信号灯辅灯设置在缓行区标线两端。
[0014]上述技术方案，所述缓行区标线与交叉口的红灯停车线相距L，所述红灯停车线与缓行区标线之间形成缓行区，其中L为停车视距。
[0015]上述技术方案，所述停车视距由下述公式确定：
[0016][0017]式中，v为路段设计行驶速度，t0为驾驶人在交叉口前制动反应时间，μ为路面附着系数，g为重力加速度，l0为安全附加距离。
[0018]上述技术方案，交叉口主信号灯显示的主信号与嵌入式地面信号灯显示的地面信号存在变换关系，具体为：
[0019]假设交叉口主信号灯某一相位的红灯持续时长为r0，绿灯持续时长g0，红灯起始时刻为T0，假设在该相位，嵌入式地面信号灯的红灯信号与交叉口主信号的红灯信号时差为t
v
，则嵌入式地面信号灯的红灯信号启亮时刻为：T0‑
t
v
，嵌入式地面信号灯的红灯信号结束时刻为：T0+r0‑
t
v
，其中t
v
为车辆通过交叉口缓行区的最短时间。
[0020]上述技术方案，所述t
v
由下述公式确定：
[0021][0022]其中，v0为路段限定速度。
[0023]上述技术方案，交叉口主信号灯相邻相位之间的绿灯间隔时间t
a
的确定方法如下：
[0024][0025]其中，W为本通行相位与下一通行相位冲突点到本相位红灯停车线的距离，l为平均车身长，v0为路段限定速度。
[0026]一种替代交叉口黄灯的信号控制方法：
[0027]车辆行驶至缓行区标线前，通过嵌入式地面信号灯和地面信号灯辅灯的信号判断是否需要在红灯停车线前减速停车，进入缓行区后再根据交叉口主信号灯信号判断能否通过交叉口：
[0028]某一车道嵌入式地面信号灯与地面信号灯辅灯对应相位显示红灯，表示此时准备驶入缓行区内的车辆在到达交叉口红灯停车线前必然遇到红灯，警告车辆必须减速并在红灯停车线前停车，等待交叉口主信号灯转换为绿灯方可通过交叉口；
[0029]某一车道嵌入式地面信号灯与地面信号灯辅灯对应相位不显示灯色，表示此时准备驶入缓行区内车辆正常行驶，进入缓行区后注意观察交叉口主信号灯的主信号，此时主信号可能出现以下三种情况：1)主信号为红灯倒计时状态，表明主信号即将变为绿灯，车辆保持车速行驶即可通过交叉口，不必减速停车；2)主信号为绿灯状态，车辆保持车速正常通
过交叉口；3)主信号为绿灯倒计时，驾驶人减速慢行，根据倒计时时间和经验判定是否通过交叉口。
[0030]本专利技术的有益效果为：
[0031](1)避免了“黄灯困境”和驾驶人误判。根据地面信号灯信号使驾驶人能够明确自身能否通过交叉口并做出相应的合理操作，相比传统的信号控制，避免了“黄灯困境”，可以减少驾驶人在交叉口处故意加速闯黄灯的现象和因黄灯启亮时不能完全制动而越过停车线而形成的“抢黄灯”或被迫闯红灯现象，降低了交叉口交通事故的发生率。
[0032](2)避免了紧急刹车造成的追尾事故。使用本专利技术的信号控制方法，行进中的车辆不必因黄灯突然启亮而紧急刹车，交叉口缓行区实际上起到了缓冲区的作用，驾驶人也能够更早地观察到地面信号灯的信号，为驾驶人的驾驶操作留下了更多的时间和空间，从而避免了因急刹车而造成的追尾事故。
[0033](3)减缓了驾驶人的心理负担。传统交叉口处，在绿灯亮正常行驶时，由于驾驶人不知道黄灯何时启亮，其驾驶时的心理状态必定是紧张而犹疑的，这会给驾驶人员带来不必要的心理负担；本专利技术可以释放驾驶人员的心理焦虑，不必担心黄灯突然闪亮而反应不及，这既提高了驾驶体验，最终也有利于交通安全。
[0034](4)提高了交叉口通行效率。本专利技术通过缓行区地面信号灯替代主信号的黄灯，从而缩短了交叉口的信号周期时长，提高了通行相位的绿信比，能够有效提升交叉口通行效率。
附图说明
[0035]图1为本专利技术所述替代交叉口黄灯的信号控制系统结构框图；
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种替代交叉口黄灯的信号控制系统，其特征在于，包括：交叉口主信号灯(1)，只显示红灯和绿灯，并配备倒计时装置；所述交叉口主信号灯(1)的灯光状态及时长由信号控制机控制；嵌入式地面信号灯(2)，仅显示红灯信号，且与主信号灯存在时差；所述嵌入式地面信号灯(2)的信号由地面信号灯控制模块控制，所述地面信号灯控制模块与信号控制机进行通信。2.根据权利要求1所述的替代交叉口黄灯的信号控制系统，其特征在于，还包括：地面信号灯辅灯，接收地面信号灯控制模块的指令，同步显示对应嵌入式地面信号灯(2)的相位灯色。3.根据权利要求1所述的替代交叉口黄灯的信号控制系统，其特征在于，还包括：光线传感器，用于感应环境照度，并传输给地面信号灯控制模块，从而控制地面信号灯的显示亮度。4.根据权利要求1所述的替代交叉口黄灯的信号控制系统，其特征在于，所述交叉口主信号灯(1)设置在交叉口；进口道各车道沿车辆前进方向设置一组嵌入式地面信号灯(2)，与缓行区标线(7)分别相距L1、L2，且L1＞L2，地面信号灯辅灯设置在缓行区标线(7)两端。5.根据权利要求4所述的替代交叉口黄灯的信号控制系统，其特征在于，所述缓行区标线(7)与交叉口的红灯停车线(6)相距L，所述红灯停车线(6)与缓行区标线(7)之间形成缓行区(8)，其中L为停车视距。6.根据权利要求5所述的替代交叉口黄灯的信号控制系统，其特征在于，所述停车视距由下述公式确定：式中，v为路段设计行驶速度，t0为驾驶人在交叉口前制动反应时间，μ为路面附着系数，g为重力加速度，l0为安全附加距离。7.根据权利要求1所述的替代交叉口黄灯的信号控制系统，其特征在于，交叉口主信号灯(1)显示的主信号与嵌入式地面信号灯(2)显示的地面信号存在变换关系，具体为：假设交叉口主信号灯(1)某一相位的红灯持续时长为r0，绿灯持续时长g0，红灯起始时刻为T0，假设在该相位，嵌入式地面信号灯(2)的红灯信号与交叉口主信号(1)的红灯信号时差为t
v

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，陈涛，李超杰，王凯，方潇风，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：