過飽和交叉口自修復控制方法
2023-08-06 03:11:01 4
過飽和交叉口自修復控制方法
【專利摘要】本發明提出一種過飽和交叉口自修復控制方法，其包括以下步驟：從城市道路交通資料庫中提取路段長度；基於路段長度設置路段最大容許排隊長度，作為過飽和控制的臨界值；通過路段下遊和上遊的線圈檢測器分別實時累計離開和進入路段的車輛數，並通過視頻檢測技術實時提取進口道排隊長度；根據上述數據實施路段上遊流入量調節技術；在路段上遊信號交叉口配套限流相位，將潛在可能的過飽和狀態修復成非飽和狀態。本發明通過在路段上遊輔設限流相位來預防常規信號控制下可能存在的排隊上溯現象。
【專利說明】過飽和交叉口自修復控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及交通管理與控制領域，特別涉及到一種過飽和交叉口自修復控制方法。
【背景技術】
[0002]目前，城市高密度路網關鍵交叉口群時常受到過飽和交通流量影響，易於形成路網交叉口群擁堵局面，表現為車輛排隊、車隊溢流、交叉口群死鎖等現象，給社會經濟和環境帶來損失。
[0003]交通控制作為智能交通系統的核心技術，具有疏散擁堵交通流量的作用。然而，常規信號控制只適用於交通流量適中的交叉口，不能應對上述過飽和交通狀態，具體而言，存在以下不足:
[0004]1、常規信號控制較多以最小停車次數、等待時間等為目標，過分注重各進口道綠燈信號的公平賦值，很少針對過飽和進口道這個主要矛盾體進行解決；
[0005]2、常規信號控制面對交叉口過飽和現象時，較多通過增加當前交叉口綠燈放行時間來處理，少有利用上遊交叉口信號輔助進行控制的定量分析報導。
【發明內容】
[0006]針對以上常規信號控制在過飽和交通狀態下應用受限的不足，本發明提出一種過飽和交叉口自修復控制方法，將潛在過飽和狀態修復成非飽和狀態。
[0007]它利用實時交通檢測數據，判斷未來短期從上遊輸入的流量是否會導致過飽和，如果是則進行上遊相位限流控制，提前將路段交通流修復成非飽和狀態，其內部各模塊功能及方法流程的介紹如下:
[0008]提供一種過飽和交叉口自修復控制方法，其包括:步驟1:從城市道路交通資料庫中提取路段長度；步驟2:基於路段長度設置路段最大容許排隊長度，作為過飽和控制的臨界值；步驟3:通過路段下遊和上遊的線圈檢測器分別實時累計離開和進入路段的車輛數，並通過視頻檢測技術實時提取進口道排隊長度；步驟4:根據上述數據實施路段上遊流入量調節技術；步驟5:在路段上遊信號交叉口配套限流相位，將潛在可能的過飽和狀態修復成非飽和狀態。
[0009]優選地，所述步驟I具體為從城市道路網絡矢量地圖上獲取有向行車路段i的長度Ii,其中，i = 1，2，-，I，I為有向路段總數。
[0010]優選地，所述步驟2具體為設置路段最大容許排隊長度作為過飽和控制的臨界值，針對路段i，i = 1，2，-，I，確定最大容許排隊長度巧，= Θ -1i Θ為排隊長度和路段長度的臨界比例，超出這個比例，就判斷路段上的車流將會出現過飽和。
[0011]優選地，所述步驟3具體為檢測和記錄進出路段的累計車輛數和進口道排隊長度，針對路段i，i = 1，2，-，1，通過路段i下遊和上遊的線圈檢測器分別統計當前時段t為止累計進入和離開路段i的車輛數Ai (t)和Di (t)，通過視頻檢測技術提取當前時段t在路段i的進口道上車輛排隊長度I (t)，歷史各時段的累計離開和進入路段i的車輛數及路段i上的車輛排隊長度錄入資料庫中。
[0012]優選地，所述步驟4具體為實施路段上遊流入量調節技術，
[0013]按步驟4.1,4.2,4.3和4.4從下遊到上遊的順序遍歷路段i，i = 1，2，-，I，確定從當前時段t到未來時段t+h之間路段i上遊最大容許進入流量Ui (t，t+h)；
[0014]步驟4.1:以最大容許排隊長度^為界，第t時段的車流加載完成後，隊列尾點至最大允許排隊長度處仍富餘的蓄車能力(或稱非過飽和狀態下額外最大允許進入車輛數)為:
[0015]
【權利要求】
1.一種過飽和交叉口自修復控制方法，其包括: 步驟1:從城市道路交通資料庫中提取路段長度； 步驟2:基於路段長度設置路段最大容許排隊長度，作為過飽和控制的臨界值； 步驟3:通過路段下遊和上遊的線圈檢測器分別實時累計離開和進入路段的車輛數，並通過視頻檢測技術實時提取進口道排隊長度； 步驟4:根據上述數據實施路段上遊流入量調節技術； 步驟5:在路段上遊信號交叉口配套限流相位，將潛在可能的過飽和狀態修復成非飽和狀態。
2.如權利要求1所述的控制方法，其中，所述步驟I具體為從城市道路網絡矢量地圖上獲取有向行車路段i的長度Ii,其中，i = 1,2, -，I，I為有向路段總數。
3.如權利要求2所述的控制方法，其中，所述步驟2具體為設置路段最大容許排隊長度作為過飽和控制的臨界值，針對路段i，i = 1，2，_，I，確定最大容許排隊長度I^ri= O-1i,Θ為排隊長度和路段長度的臨界比例，超出這個比例，就判斷路段上的車流將會出現過飽和。
4.如權利要求3所述的控制方法，其中，所述步驟3具體為檢測和記錄進出路段的累計車輛數和進口道排隊長度，針對路段i，i = 1，2，-，1，通過路段i下遊和上遊的線圈檢測器分別統計當前時段i為止累計進入和離開路段i的車輛數Ai (t)和Di (t)，通過視頻檢測技術提取當前時段i在路段i的進口道上車輛排隊長度Qi (t)，歷史各時段的累計離開和進入路段i的車輛數及路段i上的車輛排隊長度錄入資料庫中。
5.如權利要求4所述的控制方法，其中，所述步驟4具體為實施路段上遊流入量調節技術，按步驟4.1,4.2,4.3和4.4從下遊到上遊的順序遍歷路段i，i = 1，2，-，I，確定從當前時段t到未來時段t+h之間路段i上遊最大容許進入流量Ui (t，t+h)； 步驟4.1:以最大容許排隊長度為界，第t時段的車流加載完成後，隊列尾點至最大允許排隊長度處仍富餘的蓄車能力(或稱非過飽和狀態下額外最大允許進入車輛數)為: 其中，Vi為路段自由行車速度；
6.如權利要求5所述的控制方法，其中，所述步驟5具體為路段上遊信號交叉口配套限流相位，遍歷路段i，在時段t到t+h之間，在路段i上遊信號交叉口 k上確定進入路段i的車流放行綠燈時間上限為:
【文檔編號】G08G1/08GK104021682SQ201410189339
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月6日 優先權日:2014年5月6日
【發明者】任剛, 曾霞, 黃正鋒, 江航 申請人:東南大學