【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的交叉口左转车辆连续通行方法及系统
[0001]本专利技术属于交通控制
，涉及一种交叉口左转车辆连续通行方法及系统
。
技术介绍
[0002]城市道路的交叉口是多个方向机动车
、
非机动车
、
行人交汇的地方，车流方向多
、
交通量大，存在大量交叉冲突点
。
其中，左转车流与其他方向车流产生冲突较多；过多的左转相位会导致交叉口效率下降
。
在拥挤时段，多方向的左转机动车容易导致交叉口“锁死”现象，导致交叉口通行能力急剧降低甚至暂时归零
。
[0003]现有交叉口一般采用信号灯控制的集中式交通管控模式，令左转车辆在红灯相位停泊于停车线或待转区等待，并在绿灯相位从静止启动以低速通过交叉口，然而这种方式严重影响了交叉口的通行效率
。
针对这种情况，目前主要有两类改进方法：一类是增设左转道，另一类是延长左转相位
。
但这两类方法都存在一定局限性：道路交叉口渠化空间受限，增设左转道...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于物联网的交叉口左转车辆连续通行方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一
、
规划交叉口的道路：将交叉口分为控制区域
、
主路和次路，主路和次路均包括第一控制断面
、
第二控制断面和第三控制断面；主路上的车辆拥有优先行驶权；相邻进口的左转车辆在交叉口范围内的转弯轨迹的物理重合区闭合部分为冲突区；冲突区最外侧边缘围成的矩形区域与交叉口物理区域的重叠部分为控制区域；控制区域边线为第一控制断面；第一控制断面与第二控制断面之间区域为适应段；第二控制断面与第三控制断面之间区域为整流段；步骤二
、
采集数据：通过物联网获取主路和次路左转车辆的实时位置和行驶速度；步骤三
、
确定左转车辆的期望调控速度
V0和期望调控车头时距
h0，方法如下：根据交叉口基本参数如行车道划分
、
行车道宽度
、
路缘石半径，确定所述左转车辆转弯半径，进而确定保证车辆行驶安全稳定前提下的实际最大调控速度
V1；基于道路基本通行能力计算模型，对左转车辆的行驶速度求导并令其为零，求解得到大流量连续流情况下高效运行的控制速度推荐值
V2；取实际最大调控速度
V1、
控制速度推荐值
V2、
交叉口本身的限速值
V
max
三者中的最小值作为期望调控速度
V0；基于道路基本通行能力计算模型以及左转车辆转弯半径约束，确定左转车辆以期望调控速度
V0行驶时的最小安全时距
h
s
；将左转车辆以期望调控速度
V0从刚进入到完全离开冲突区所需时间作为理论调控时距
h
t
；取最小安全时距
h
s
和两倍理论调控时距
2h
t
两者中的最大值作为期望调控车头时距
h0；步骤四
、
对左转车辆进行连续通行调控：在一个通行周期
T
内，主路的进口方向的直行车辆优先通过控制区域，而后次路的进口方向直行车辆利用主路进口方向车辆的车头时距的间隙通过控制区域；后续各进口左转车辆到达第三控制断面后，开始以预设加速度调控其行驶速度以及与同一车道前方左转车辆的车头时距，在到达第二控制断面前，将其调控为期望调控速度
V0和期望调控车头时距
h0，依次通过控制区域；其中，交叉口四个方向各一台车辆通过控制区域的总时间称为一个通行周期
T。2.
根据权利要求1所述的一种基于物联网的交叉口左转车辆连续通行方法，其特征在于：所述步骤二中，左转车辆的实时位置和行驶速度基于物联网技术获取，在路侧可通过雷达
、
摄像机
、
无线通讯
、GPS
北斗基站
、
边缘计算设备实时监测和追踪车辆位置和速度，并利用路侧调控系统分析和优化车辆轨迹，同时路侧调控系统与道路车辆的交互可直接调控车辆行为
。3.
根据权利要求2所述的一种基于物联网的交叉口左转车辆连续通行方法，其特征在于：所述步骤三中，实际最大调控速度
V1为：式中，
V1为实际最大调控速度，单位
km/h
；
R
为该交叉口左转车辆转弯轨迹的半径，基于交叉口基本参数取左转车辆左转半径的最小值，单位
m
；
μ
、i
h
分别为横向力系数
、
超高值
。4.
根据权利要求3所述的一种基于物联网的交叉口左转车辆连续通行方法，其特征在于：所述步骤三中，大流量连续流情况下高效运行的控制速度推荐值
V2为：
式中，
N
max
为道路最大交通量，单位
v/h
；
V
为车辆行驶速度，单位
km/h
；
t
为驾驶员反应时间，单位
s
；为路面与轮胎之间的纵向摩擦阻系数；
l
a
为安全距离，单位
m
；
l
c
为通过交叉口车辆中的最大车辆长度，单位
m。5.
根据权利要求4所述的一种基于物联网的交叉口左转车辆连续通行方法，其特征在于：所述步骤三中，左转车辆以期望调控速度
V0行驶时的最小安全时距
h
s
为：式中，
h
s
为最小安全时距，单位
s
；
V
为车辆行驶速度，单位
km/h
；
t
为驾驶员反应时间，单位
s
...
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