【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交通运输工程，具体涉及一种网联交通环境下交叉口动态相位控制方法及系统。
技术介绍
1、以webster法为代表的传统交通信号控制方法，相位方案设计依据一般为统计时段内各流向的交通量分布。因采用统计交通量，相位方案通常固定不变因而难以适应实时变化的交通需求，导致传统交通信号控制方法的精度提升困难。即使在交通信号控制系统中接入交通流检测子系统，虽然能灵活调整相位方案解决固定相位存在的缺陷，但因检测器通常为断面检测器，检测器后实时的交通运行状态信号控制系统无法掌握，致使生成的相位调整方案与实际交通需求仍存在较大幅度的偏差。归根结底，现有交通流检测技术的局限，造成信号相位及配时方案精准优化困难重重。而在网联交通环境下，交叉口范围内全部车辆的实时运行状态(包括所在位置、速度、加速度等)均可探测，这为交叉口信号相位及配时方案的精准优化奠定了良好基础。
2、基于此，提出一种网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，实现交叉口精准控制和通行效率提升的需要。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提出一种网联交通环境下交叉口动态相位控制方法及系统。
2、本专利技术涉及一种网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，包括如下步骤：
3、步骤一、监视交叉口各进口车道车辆运行状态及当前相位车道组绿灯时间实时利用率；
4、步骤二、检视当前相位是否存在车道组绿灯时间实时利用率低的情况；
5、步骤三、确立下一相位车道组是否具备提前开启的交通条
6、步骤四、确定当前相位绿灯结束时间。
7、进一步地，步骤一中，在运行预置的相位方案与信号配时方案过程中，实时采集并更新交叉口通信范围内全部进口车道上车辆的运行状态，包括每条车道排队车辆和在途运行车辆的状况、当前相位各车道组绿灯时间实时利用率、后续是否尚有密集交通流通行需求等。其中，车道组l绿灯时间实时利用率计算方法如下：
8、
9、式中，vbl—绿灯开启时刻至今车道组l车道b上通过交叉口停车线的车辆数，pcu；hbl—车道组l中车道b的饱和车头时距，s；tl,k—第k周期车道组l从绿灯亮启时刻至今所经历的时长，s；l—启动损失时间，s。
10、进一步地，步骤二中，当前相位绿灯时间运行至最短绿灯时间后，每秒计算1次各车道组绿灯时间实时利用率。当某车道组连续3秒el均小于0.90时，说明该车道组饱和车队已消失，此时，记el,a＝el，然后检视该车道组在相位绿灯结束前是否有密集交通流通行需求？检视方法如下：
11、
12、
13、式中，sibl(t)—t时刻车道组l车道b上第i辆车距交叉口停车线的距离，m；vibl(t)—t时刻车道组l车道b上第i辆车的速度，m/s；gl,k—第k周期车道组l预置的绿灯时长，s；tl,k0—车道组l第k周期绿灯开启时刻，s；nb—车道组l中车道b上在绿灯时间gl,k内可放行的最大车辆数，pcu。
14、当el,c≥el,a时，说明后续仍有较密集的交通流通行需求，不宜提前结束该车道组的绿灯时间；否则，可提前结束该车道组的绿灯时间，并将该车道组称之为“可关闭车道组”。
15、进一步地，步骤三中，暂将“可关闭车道组”从当前相位中剔除，搜索下一相位中与当前相位剩余车道组不存在交叉冲突的车道组，当：
16、(1)下一相位全部车道组与当前相位剩余车道组均不存在交叉冲突；
17、(2)下一相位不少于2个车道组，且与当前相位剩余车道组不存在交叉冲突的车道组，其单车道通行需求大于同相位内其他车道组，即：
18、
19、式中，vbl—交叉口范围内车道组l中车道b上可探测的车辆数，pcu；ln—车道组l包含的车道条数；vbm—交叉口范围内车道组m中车道b上可探测的车辆数，pcu；mn—车道组m包含的车道条数；i—下一相位中与当前相位剩余车道组不存在交叉冲突的车道组集合；j—下一相位中与当前相位剩余车道组存在交叉冲突的车道组集合。
20、满足上述条件之一时，则结束“可关闭车道组”的绿灯，开启下一相位中不存在交叉冲突的车道组；否则，保持相位方案不变。
21、进一步地，步骤四中，当前相位剩余车道组连续3秒el均小于0.90时，说明该相位饱和车队已消失，此时宜按照步骤二中的方法检视剩余车道组后续是否还有密集交通流通行需求？若有，则按预置绿灯时间gl,k运行；否则，立即结束当前相位的绿灯时间，转换相位控制权至下一相位。后续相位的动态转换方案参照步骤一至步骤四循环执行。
22、本专利技术还涉及一种用于实施网联交通环境下交叉口动态相位控制方法的系统，所述系统包括车辆信息采集子系统、数据传输子系统和数据管理与分析子系统。
23、有益效果
24、本专利技术提供一种网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，通过实时监测当前相位各车道组的绿灯时间实时利用率，动态调出利用率低的车道组、调入下一相位交通需求高且与当前相位不存在交通冲突的车道组，以提升交叉口通行效率。本专利技术适用于全网联道路交通环境，即无论人工驾驶车还是自动驾驶车，均具备联网通信功能且能与交通信号控制机交换信息，应用十分广泛。
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1.一种网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，其特征在于，步骤一中，在运行预置的相位方案与信号配时方案过程中，实时采集并更新交叉口通信范围内全部进口车道上车辆的运行状态，包括每条车道排队车辆和在途运行车辆的状况、当前相位各车道组绿灯时间实时利用率、后续是否尚有密集交通流通行需求等。其中，车道组l绿灯时间实时利用率计算方法如下：
3.根据权利要求1所述的网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，其特征在于，步骤二中，当前相位绿灯时间运行至最短绿灯时间后，每秒计算1次各车道组绿灯时间实时利用率。当某车道组连续3秒el均小于0.90时，说明该车道组饱和车队已消失，此时，记el,a＝el，然后检视该车道组在相位绿灯结束前是否有密集交通流通行需求？检视方法如下：
4.根据权利要求1所述的网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，其特征在于，步骤三中，暂将“可关闭车道组”从当前相位中剔除，搜索下一相位中与当前相位剩余车道组不存在交叉冲突的车道组，当：
5.根据权利
6.一种用于实施权利要求1至5任一项所述的网联交通环境下交叉口动态相位控制方法的系统，其特征在于，所述系统包括车辆信息采集子系统、数据传输子系统和数据管理与分析子系统。
...【技术特征摘要】
1.一种网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，其特征在于，步骤一中，在运行预置的相位方案与信号配时方案过程中，实时采集并更新交叉口通信范围内全部进口车道上车辆的运行状态，包括每条车道排队车辆和在途运行车辆的状况、当前相位各车道组绿灯时间实时利用率、后续是否尚有密集交通流通行需求等。其中，车道组l绿灯时间实时利用率计算方法如下：
3.根据权利要求1所述的网联交通环境下交叉口动态相位控制方法，其特征在于，步骤二中，当前相位绿灯时间运行至最短绿灯时间后，每秒计算1次各车道组绿灯时间实时利用率。当某车道组连续3秒el均小于0.90时，说明该车道组饱和车队已消失，此时，记el,a＝el，然后检视该车道组在相位绿灯结束前是否有密集交通流通行需求？检视方法如下：...
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