一種道路交叉口交通信號系統控制方法與流程

2023-07-08 16:10:16 1

本發明涉及一種道路交叉口交通信號系統控制方法，應用於道路交叉口的交通運營管理領域。

背景技術：
近年來，我國城市道路交叉口的交通堵塞問題日趨嚴重。隨著車輛的保有量的不斷上升，城市道路日益擁堵，從而導致城市道路交通事故頻發。一旦道路上發生擁堵，將直接降低路網的運行效率，也容易誘發二次事故。減少交通事故帶來的負面影響的有效途徑，是通過實時運算擁堵造成的影響，根據計算可得到道路達到最大排隊長度的時間，為採取有效的措施處理擁堵提供可靠的理論依據。排隊長度是衡量交叉口擁堵程度的重要指標，是交叉口信號控制優化技術中重要的輸入條件，因此準確的採集獲得排隊長度指標具有重要意義。排隊長度的引入可以根據進口道的幾何線型和車道功能加以更好分配信號時間。中國專利文獻CN102034353A公開了一種基於固定檢測器的城市道路交通事故排隊長度測算方法。該方法是基於在道路中設置的固定檢測器，用以檢測車輛的離去率，通過採用城市道路組合交通流來描述車輛到達的特徵。根據車輛的到達率和離去率，建立基於固定檢測器的排隊長度測算方法，再根據交通事故持續的時間，計算交通事故造成的最大排隊長度。該方法能夠計算發生在固定檢測器沿車輛行駛方向前方的交通事故造成擁堵的車輛排隊長度。但是，道路上車輛發生碰撞的位置具有隨機性，可能發生在固定檢測器前方，也可能發生在固定檢測器後方，上述專利文獻公開的方法無法計算實際中所有碰撞發生的位置，通用性差。

技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種更加準確地計算排隊長度、判定道路交叉口交通狀態、提高交通信號系統控制準確度的道路交叉口交通信號系統控制方法。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案予以實現：一種道路交叉口交通信號系統控制方法，包括以下步驟：S1：建立道路交叉口排隊長度模型，通過所述道路交叉口排隊長度模型計算道路交叉口排隊長度；進一步包括以下步驟：S11：建立道路交叉口排隊長度模型：Lq＝(Q2-Q1)*LC其中：LC為車身長度與平均車頭距離之和，Q1：為一個周期內本相位綠燈時間段內通過檢測器I的交通量，Q2：為一個周期內本相位綠燈時間段內通過檢測器II的交通量；通過所述道路交叉口排隊長度模型計算道路交叉口排隊長度；S12：通過公式(1)對所述道路交叉口排隊長度模型進行修正，其中，公式(1)滿足公式(2)、(3)、(4)；公式(1)：公式(2)：公式(3)：n-θ≥0；公式(4)：queue(n)≥0；其中，第k進口第m車流第n步的排隊長度；arri(n-θ)：第i個上遊檢測器第n-θ步的到達車輛數；Lai(n-θ)：第i個上遊檢測器第n-θ步的到達車輛長度；depj(n)：第j個下遊檢測器第n步的駛離車輛數；Ldi(n-θ)：第j個下遊檢測器第n-θ步的到達車輛長度；第m股車流的車道數目；v：車速，m/s；a：減速度，m/s2；Δt：時間步長，s；qmax：兩檢測器間距，m；queue(n)：第n步排隊長度；θ：上遊檢測器檢測到車輛行駛到排隊末端的旅行時間與時間段的比值；Fm：m車道下遊檢測器的最大個數；DN：m車道上遊檢測器的個數；k進口道車輛排隊數折減係數；S13：通過如下方法對步驟1的道路交叉口排隊長度進行累計誤差修正：(a)零值修正：在一段時間內，若均無車輛通過檢測器Ⅰ與檢測器Ⅱ，且兩檢測器之間無車輛存留，則將排隊長度調整為0；(b)滿值修正：在一段時間內，若均無車輛通過檢測器Ⅰ與檢測器Ⅱ，且兩檢測器之間有較多車輛存留，則將排隊長度調整為L2-L1；L1為飽和點位置，L2為溢出點位置；其中，檢測器Ⅰ與檢測器Ⅱ為兩個相鄰檢測器；S2：根據公式(5)確定單進口...