基于可變導向車道的信號配時優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于可變導向車道的信號配時優(yōu)化方法，在可變導向車道功能屬性發(fā)生變化后，根據(jù)檢測器獲得的各轉(zhuǎn)向交通量，得出各轉(zhuǎn)向車流飽和度，根據(jù)飽和度確定不同的信號配時優(yōu)化方案，具體包括：飽和度較低時，以延誤最小作為控制目標，采用傳統(tǒng)韋伯斯特法確定周期與信號配時；當飽和度大于0.9時，以提高路口通行能力與減小延誤為目標，若某一轉(zhuǎn)向過飽和時，利用爬山法調(diào)整周期和綠信比；若各轉(zhuǎn)向均達飽和，在常規(guī)四相位基礎上增加一個相位，重新劃分相位組，尋找各組合相位組的關鍵相位鏈，按等飽和度原則分配綠燈時間；達到減小交叉口總延誤、提高通行能力的目的。
【專利說明】基于可變導向車道的信號配時優(yōu)化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于道路交通控制領域，具體涉及在可變導向車道功能屬性發(fā)生變化后，依據(jù)不同的道路飽和度確定信號配時的方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，汽車保有量的急劇增加，許多大中城市的交通擁堵現(xiàn)象也趨嚴重。城市交叉口是城市道路網(wǎng)中道路通行能力的“隘路”，是交通秩序混亂和交通事故的多發(fā)點。解決城市交通擁堵問題的關鍵之一是要提高城市交叉口的通行效率，其車道功能劃分與信號配時設計是否合理直接影響到整個城市交通網(wǎng)絡的運行狀態(tài)。
[0003]可變車道管理技術就是一種動態(tài)的交通管理與控制方法，根據(jù)交通需求的變化，對路段車道或交叉口車道功能進行動態(tài)調(diào)整，以適應交通流量的變化。目前可變導向車道的實施在部分城市已經(jīng)獲得了較好的效果。但在可變導向車道轉(zhuǎn)向功能發(fā)生變化后，原有的信號配時會存在一定的缺陷，考慮如何設置合理的信號配時方案，才能更好地提高可變導向車道的效率。
[0004]同時，針對不同的交通流狀況，信號控制策略也會有所差異，特別是飽和交通與低飽和交通存在著顯著的不同?，F(xiàn)有研究雖然對低流量和高流量下的信號控制進行分別討論，但均以韋伯斯特法進行信號調(diào)整，忽略了韋伯斯特法在應對飽和交通時的缺陷。
[0005]因此本發(fā)明在可變導向車道功能屬性發(fā)生變化的基礎上，針對不同條件下的優(yōu)化目標以及不同的飽和度提出信號配置優(yōu)化方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提出一種基于可變導向車道的信號配時優(yōu)化方法，在可變導向車道的基礎上，協(xié)同信號配時的控制，使進口道飽和度控制在合理范圍，減少交叉口延誤，提高通行能力。
[0007]本發(fā)明采用的技術方案為:基于可變導向車道的信號配時優(yōu)化方法，具體包括:
[0008]I)檢測器的布設；
[0009]將線圈檢測器布設在距離進口道上游展寬段尾部，數(shù)量為進口直行車道、左轉(zhuǎn)車道、可變導向車道上的線圈檢測器的總和，用于檢測各車道通過車輛數(shù)數(shù)據(jù)，由此獲得進口道各轉(zhuǎn)向流量交通參數(shù)；
[0010]2)計算各轉(zhuǎn)向飽和度:其中1一1轉(zhuǎn)向車流的單車道車流量，當量交通量/小時；CAPi—i轉(zhuǎn)向車流的通過能力，當量交通量/小時；
[0011]3)判斷各轉(zhuǎn)向的飽和度:若流量較低，非飽和狀態(tài)下，改變可變導向車道轉(zhuǎn)向功能后，各轉(zhuǎn)向飽和度Xi ( X。，其中X。為臨界飽和度時，信號配時轉(zhuǎn)步驟4);隨著進口道流量的增加，特別表現(xiàn)在某一轉(zhuǎn)向相位Xi > X0時，信號配時的調(diào)整轉(zhuǎn)步驟5);當進口道趨于擁堵，目標進口道的各轉(zhuǎn)向流量比均明顯大于對向進口道各轉(zhuǎn)向流量比時，以常規(guī)四相位配時方案為基礎，配時優(yōu)化轉(zhuǎn)步驟6)。
[0012]4)對于各轉(zhuǎn)向飽和度Xi ( X。其中X。為臨界飽和度，根據(jù)流量變化調(diào)整信號配時:
[0013]4.1)確定相位流量比變化值
[0014]假設原有左轉(zhuǎn)車道數(shù)為a條，直行車道數(shù)為b條，考慮可變車道功能發(fā)生變化后，左轉(zhuǎn)車道數(shù)變?yōu)閍’條，直行車道數(shù)變?yōu)閎’ ；則各相位流量比變?yōu)?
[0015]左轉(zhuǎn)相位流量比變?yōu)?
[0016]
【權利要求】
1.基于可變導向車道的信號配時優(yōu)化方法，其特征在于，包含以下步驟: 1)檢測器的布設； 將線圈檢測器布設在距離進口道上游展寬段尾部，數(shù)量為進口直行車道、左轉(zhuǎn)車道、可變導向車道上的線圈檢測器的總和，用于檢測各車道通過車輛數(shù)數(shù)據(jù)，由此獲得進口道各轉(zhuǎn)向流量交通參數(shù)； 2)計算各轉(zhuǎn)向飽和度:
2.根據(jù)權利要求1所述的基于可變導向車道的信號配時優(yōu)化方法，其特征在于，步驟.4.3)所述的爬山法為: .2.1)首先對周期進行調(diào)整，把周期向正方向以一定步長進行一次調(diào)整后，計算此時的延誤d ； .2.2)不改變周期，定步長調(diào)整綠信比，分為正向與反向調(diào)整，當向正向調(diào)整計算得到每輛車的平均延誤d’較延誤d減少時，說明該方向調(diào)整綠信比有效，繼續(xù)調(diào)整直至最小延誤值；若綠信比調(diào)整中計算值較延誤值d大，說明綠信比調(diào)整方向不正確，繼續(xù)反向調(diào)整，直至獲得最小延誤，調(diào)整過程中要對每個方案的主要進口道飽和度進行檢驗，當飽和度〈0.9，該方案有效； .2.3)該周期獲得的最小延誤值與調(diào)整周期前的延誤值進行對比，若延誤值降低，說明周期調(diào)整方向正確，循環(huán)上述步驟2.1)、2.2)繼續(xù)調(diào)整；若延誤值未降低，則減小一定步長周期時間進行調(diào)整，綠信比的調(diào)整同步驟2.2)； .2.4)當無論周期增加或減少、綠信比如何調(diào)整，延誤值都不再變小時，優(yōu)化完畢。
【文檔編號】G08G1/09GK103700273SQ201410004750
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權日:2014年1月6日
【發(fā)明者】陳峻, 顧姍姍, 何鵬, 劉志廣 申請人:東南大學