用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的交通信號(hào)優(yōu)化控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種交通信號(hào)優(yōu)化控制方法，尤其是用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀 態(tài)的交通信號(hào)優(yōu)化控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于我國(guó)很多城市道路的規(guī)劃和設(shè)計(jì)不完善，導(dǎo)致市區(qū)很多道路之間出現(xiàn)短距離 交叉口，即兩個(gè)交叉口之間的距離非常短。短距離交叉口由于車輛等待距離少，經(jīng)常出現(xiàn)協(xié) 調(diào)優(yōu)化的現(xiàn)象，協(xié)調(diào)優(yōu)化是指下游交叉口進(jìn)口道車輛排隊(duì)超過了上游交叉口的現(xiàn)象。目前 針對(duì)協(xié)調(diào)優(yōu)化只能通過普通的人工交通信號(hào)管控或人工指揮解決，未能采用智能檢測(cè)協(xié)調(diào) 優(yōu)化和智能交通信號(hào)控制解決此類問題。雖也有部分技術(shù)提出利用攝像頭的監(jiān)測(cè)調(diào)控信號(hào) 燈的方法，但均存在以下問題：
[0003] 1、利用攝像頭進(jìn)行圖像監(jiān)測(cè)排隊(duì)溢流，對(duì)攝像頭的設(shè)置有著明確的位置要求，但 大多數(shù)攝像頭均安裝在交叉口，無法達(dá)到溢出狀態(tài)的識(shí)別；
[0004] 2、攝像頭在日常使用中多數(shù)用于路面情況的監(jiān)控和管理，無法專用于車輛協(xié)調(diào)優(yōu) 化，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用中無法實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0005] 如何開發(fā)出一種更適用車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的信號(hào)燈優(yōu)化方法已經(jīng)成為急需解決 的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的交通 信號(hào)優(yōu)化控制方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中圖像監(jiān)測(cè)調(diào)控信號(hào)燈無法適用于協(xié)調(diào)優(yōu)化優(yōu)化控制的 缺陷。
[0007] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0008] -種用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的交通信號(hào)優(yōu)化控制方法，包括以下步 驟：
[0009] 獲取道路交叉口的交通流參數(shù)，根據(jù)交叉口之間路段長(zhǎng)度、交叉口寬度、堵塞密度 及車輛到達(dá)排隊(duì)隊(duì)尾的密度計(jì)算出協(xié)調(diào)優(yōu)化檢測(cè)器的安裝位置，通過協(xié)調(diào)優(yōu)化檢測(cè)器和交 叉口進(jìn)口的車輛檢測(cè)器獲取相關(guān)交通參數(shù)；
[0010] 計(jì)算排隊(duì)長(zhǎng)度，根據(jù)溢出檢測(cè)器和交叉口進(jìn)口的車輛檢測(cè)器獲取相關(guān)交通參數(shù)， 計(jì)算相鄰交叉口之間路段的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度；
[0011] 判定交叉口協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)，計(jì)算車輛密度，根據(jù)車輛密度判斷交叉口協(xié)調(diào)優(yōu)化狀 態(tài)；
[0012] 計(jì)算上行交叉口的綠燈放行時(shí)間，根據(jù)出現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的上行交叉口的平均空 間占有率，計(jì)算需調(diào)節(jié)的綠燈放行時(shí)間。
[0013] 所述的獲取道路交叉口的交通流參數(shù)包括以下步驟：
[0014] 在道路交叉口安裝進(jìn)口車道檢測(cè)器；
[0015] 在道路交叉口出口安裝協(xié)調(diào)優(yōu)化檢測(cè)器，計(jì)算出協(xié)調(diào)優(yōu)化檢測(cè)器的安裝位置，其 計(jì)算公式如下：
[0016]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的交通信號(hào)優(yōu)化控制方法，其特征在于，包 括以下步驟： 獲取道路交叉口的交通流參數(shù)，根據(jù)交叉口之間路段長(zhǎng)度、交叉口寬度、堵塞密度及車 輛到達(dá)排隊(duì)隊(duì)尾的密度計(jì)算出協(xié)調(diào)優(yōu)化檢測(cè)器的安裝位置，通過協(xié)調(diào)優(yōu)化檢測(cè)器和交叉口 進(jìn)口的車輛檢測(cè)器獲取相關(guān)交通參數(shù)； 計(jì)算排隊(duì)長(zhǎng)度，根據(jù)溢出檢測(cè)器和交叉口進(jìn)口的車輛檢測(cè)器獲取相關(guān)交通參數(shù)，計(jì)算 相鄰交叉口之間路段的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度； 判定交叉口協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)，計(jì)算車輛密度，根據(jù)車輛密度判斷交叉口協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)； 計(jì)算上行交叉口的綠燈放行時(shí)間，根據(jù)出現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的上行交叉口的平均空間占 有率，計(jì)算需調(diào)節(jié)的綠燈放行時(shí)間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的交通信號(hào)優(yōu)化控 制方法，其特征在于，所述的獲取道路交叉口的交通流參數(shù)包括以下步驟： 在道路交叉口安裝進(jìn)口車道檢測(cè)器； 在道路交叉口出口安裝協(xié)調(diào)優(yōu)化檢測(cè)器，計(jì)算出協(xié)調(diào)優(yōu)化檢測(cè)器的安裝位置，其計(jì)算 公式如下：
其中忍為道路交叉口的寬度，Ln，n+1為路段的長(zhǎng)度， 為堵塞密度，PB+1為車輛到達(dá)排隊(duì)隊(duì)尾的密度，/J"+1為排隊(duì)溢流檢測(cè)器的位置； 通過排隊(duì)溢流檢測(cè)器測(cè)算單位時(shí)間內(nèi)駛?cè)霗z測(cè)路段內(nèi)的車輛數(shù)Qin;通過進(jìn)口車道檢 測(cè)器測(cè)算單位時(shí)間內(nèi)駛離檢測(cè)路段內(nèi)的車輛數(shù)Qwt;通過排隊(duì)溢流檢測(cè)器或進(jìn)口車道檢測(cè) 器測(cè)算初始排隊(duì)車輛數(shù)Q〇,初始排隊(duì)車輛數(shù)Q〇為單位時(shí)間內(nèi)的車輛通過數(shù)，若無車輛通過 則Qo為零。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的交通信號(hào)優(yōu)化控 制方法，其特征在于，所述的計(jì)算排隊(duì)長(zhǎng)度計(jì)算公式如下： Lq - Q in+Q〇_Q〇uf 其中，LQ為檢測(cè)路段內(nèi)排隊(duì)車輛數(shù)，Qin為單位時(shí)間內(nèi)駛?cè)霗z測(cè)路段內(nèi)的車輛數(shù)，Qc!為 初始排隊(duì)車輛數(shù)，為單位時(shí)間內(nèi)駛離檢測(cè)路段內(nèi)的車輛數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的交通信號(hào)優(yōu)化控 制方法，其特征在于，所述的判定交叉口協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)包括以下步驟： 計(jì)算當(dāng)前周期內(nèi)的時(shí)間占有率，其計(jì)算公式如下： t〇cc(n) =toff(n)-ton(n),
其中，T為采集周期，t_(n)為第n輛車在檢測(cè)器上停留的時(shí)間，tm(n)為第n輛車駛?cè)?檢測(cè)器的時(shí)間，t^Oi)為第n輛車駛離檢測(cè)器的時(shí)間，t。。。為T周期時(shí)間內(nèi)的時(shí)間占有率； 計(jì)算車輛密度，其公式如下：
其中，k為車輛密度，t。。。為T周期時(shí)間內(nèi)的時(shí)間占有率，Lv為車輛長(zhǎng)度，Ld為檢測(cè)器有 效感區(qū)長(zhǎng)度； 判斷車輛密度k是否大于協(xié)調(diào)優(yōu)化閾值；若車輛密度k小于協(xié)調(diào)優(yōu)化閾值，則不進(jìn)行信 號(hào)燈調(diào)節(jié)；若車輛密度k大于協(xié)調(diào)優(yōu)化閾值，則計(jì)算上行交叉口的綠燈調(diào)整時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)的交通信號(hào)優(yōu)化控 制方法，其特征在于，所述的計(jì)算上行交叉口的綠燈放行時(shí)間包括以下步驟： 計(jì)算上行各交叉口的平均空間占有率，其計(jì)算公式如下：
其中，/(〃）為第n與第n-1個(gè)路口之間路段平均排隊(duì)車輛數(shù)， L(n)為第n與第n-1個(gè)路口之間路段最大排隊(duì)車輛數(shù)， 廠《,(")為第n與第n_l個(gè)路口之間路段平均空間占有率； 計(jì)算n個(gè)路口之間路段空間占有率的平均值，其計(jì)算公式如下：
其中，為n個(gè)路口之間路段的平均空間占有率，N為n個(gè)路口個(gè)數(shù)； 計(jì)算(re)與:的差值，其計(jì)算公式如下：
計(jì)算各路口的流量差A(yù)Q(n)，其計(jì)算公式如下：
計(jì)算出各路口需要調(diào)節(jié)的交通信號(hào)燈相位增加或減少的時(shí)間，其計(jì)算公式如下：
其中，At(n)為需要調(diào)節(jié)綠燈放行時(shí)間差，tp為需要調(diào)節(jié)相位綠燈時(shí)間；如果At(n) 為正數(shù)，則交通信號(hào)燈相位時(shí)間為tp+At(n);如果At(n)為負(fù)數(shù)，最終的相位時(shí)間為 tp-1At(n) | ； 根據(jù)At(n)延長(zhǎng)或縮短上行交叉口的綠燈放行時(shí)間。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于道路交叉口車輛協(xié)調(diào)優(yōu)化的交通信號(hào)控制方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比解決了圖像監(jiān)測(cè)調(diào)控信號(hào)燈無法適用于協(xié)調(diào)優(yōu)化優(yōu)化控制的缺陷。本發(fā)明包括以下步驟：獲取道路交叉口的交通流參數(shù)；計(jì)算排隊(duì)長(zhǎng)度；判定交叉口協(xié)調(diào)優(yōu)化狀態(tài)；計(jì)算上行交叉口的綠燈放行時(shí)間。本發(fā)明利用安裝在道路交叉口進(jìn)出口的車輛檢測(cè)器，實(shí)時(shí)檢測(cè)排隊(duì)長(zhǎng)度參數(shù)與協(xié)調(diào)優(yōu)化事件，通過調(diào)節(jié)交通信號(hào)控制的綠燈放行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各交叉口的排隊(duì)長(zhǎng)度均衡，解決交叉口的協(xié)調(diào)優(yōu)化問題。
【IPC分類】G08G1-08
【公開號(hào)】CN104778848
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510218296
【發(fā)明人】林華根, 王傳根, 陳巖, 芮紹軍, 施康, 余斌, 邱換春, 徐革新
【申請(qǐng)人】安徽超遠(yuǎn)信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月30日