一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法
2023-07-17 20:43:26 1
一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法
【專利摘要】一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法，它涉及一種判別方法，具體涉及一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法。本發明為了解決現有判別方法主要根據排隊長度來判別交叉口是否處於過飽和狀態，而排隊長度在信號燈的影響下動態變化，難以精確測量，導致判別精度不高的問題。本發明的步驟為：在信號交叉路口每個進口的停車線處布置一個視頻檢測器，在交叉路口出口下遊30米處連續布置兩個感應線圈；通過設置在各個交叉路口和路段的視頻檢測器、感應線圈檢測器採集交通流數據；通過通信線路將檢測器採集到的數據、每個信號交叉口信號機存儲的信號配時方案傳輸至交通管理中心；判別交叉路口狀態。本發明用於交通運輸領域。
【專利說明】一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種判別方法，具體涉及一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法，屬 於交通運輸領域。
【背景技術】
[0002] 目前我國各大城市交通擁堵日益嚴重，極大地阻礙了社會經濟的發展。在交通出 行的尖峰時段，信號交叉口經常由非飽和狀態變為過飽和狀態。此時為了提高交通控制效 益、縮短交叉口排隊長度，交叉口需要進行過飽和控制。而準確地判別交叉口是否進入過飽 和狀態是進行過飽和交通信號控制的前提。
[0003] 現在世界各地應用的交通控制系統主要依靠感應線圈檢測器採集交通流量、速 度、時間佔有率等參數，進而判別交叉口狀態、優化信號配時方案。然而，當交叉口的排隊車 輛越過感應線圈檢測器後，交通控制系統便不能採集到交叉口真實的交通流參數，此時無 法準確地判別交叉口的飽和程度。此外，已有的判別方法主要根據排隊長度來判別交叉口 是否處於過飽和狀態，而排隊長度在信號燈的影響下動態變化，難以精確測量，導致判別精 度不高。近年來，視頻檢測設備普遍應用於城市交通管理，通過在信號交叉口布設視頻檢測 器，可以實現機動車牌照提取、闖紅燈抓拍、速度測量、車型分類、行駛路徑推算等功能。但 是這些功能並未應用至交通控制領域，未能發揮出最大的經濟效益。
【發明內容】
[0004] 本發明為解決現有判別方法主要根據排隊長度來判別交叉口是否處於過飽和狀 態，而排隊長度在信號燈的影響下動態變化，難以精確測量，導致判別精度不高的問題，進 而提出一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法。
[0005] 本發明為解決上述問題採取的技術方案是：本發明所述方法的具體步驟如下：
[0006] 步驟一、在信號交叉路口每個進口的停車線處布置一個視頻檢測器，在交叉路口 出口下遊30米處連續布置兩個感應線圈；
[0007] 步驟二、通過設置在各個交叉路口和路段的視頻檢測器、感應線圈檢測器採集交 通流數據；
[0008] 步驟三、在交通信號控制系統中設置在各個信號交叉口的信號機存儲並執行信號 配時方案；
[0009] 步驟四、通過通信線路將檢測器採集到的數據、每個信號交叉口信號機存儲的信 號配時方案傳輸至交通管理中心；
[0010] 步驟五、判別交叉路口狀態：交通管理中心對步驟三和步驟中傳輸的數據進行分 析，確定信號交叉路口是否進入過飽和狀態，並將判別結果傳送至交通信號控制系統，如果 交叉口進入過飽和狀態，則交通信號控制系統啟動過飽和控制方式。
[0011] 本發明的有益效果是：本發明主要服務於交通信號控制系統，提出了一種準確、簡 潔的信號交叉口過飽和狀態自動判別方法，以機動車行程時間為判別指標，所有參數都可 以實時獲得，提高了判別方法的精度與實時性。一旦判別到交叉口進入過飽和狀態，交通控 制系統可以迅速地調整交叉口控制方式以及信號配時方案。本發明可以有效改善交通控制 系統的控制效益，減少機動車在交叉口的延誤、燃油消耗和尾氣排放。此外，本發明充分利 用視頻檢測數據優勢，將視頻檢測技術與交通信號控制聯繫起來，擴展了視頻檢測技術的 功能，提1?其利用效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是路網交通檢測器布設示意圖，圖2是判別交叉路口狀態的流程圖。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0013] 一：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種信號交叉 路口過飽和狀態判別方法是通過如下步驟實現的：
[0014] 步驟一、在信號交叉路口每個進口的停車線處布置一個視頻檢測器，在交叉路口 出口下遊30米處連續布置兩個感應線圈；
[0015] 步驟二、通過設置在各個交叉路口和路段的視頻檢測器、感應線圈檢測器採集交 通流數據；
[0016] 步驟三、在交通信號控制系統中設置在各個信號交叉口的信號機存儲並執行信號 配時方案；
[0017] 步驟四、通過通信線路將檢測器採集到的數據、每個信號交叉口信號機存儲的信 號配時方案傳輸至交通管理中心；
[0018] 步驟五、判別交叉路口狀態：交通管理中心對步驟三和步驟四中傳輸的數據進行 分析，確定信號交叉路口是否進入過飽和狀態，並將判別結果傳送至交通信號控制系統，如 果交叉口進入過飽和狀態，則交通信號控制系統啟動過飽和控制方式。
【具體實施方式】 [0019] 二：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種信號交叉 路口過飽和狀態判別方法的步驟一中視頻檢測器主要採集機動車牌照、車道交通流量，感 應線圈檢測器主要採集路段上的機動車平均運行速度。
[0020] 其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
【具體實施方式】 [0021] 三：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種信號交叉 路口過飽和狀態判別方法的步驟三中信號配時方案包括相位相序、周期時長、各個相位的 綠燈時間以及綠燈間隔時間。
[0022] 其它組成及連接關係與【具體實施方式】一相同。
【具體實施方式】 [0023] 四：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種信號交叉 路口過飽和狀態判別方法，其特徵在於：步驟五中判別交叉路口狀態具體步驟如下：
[0024] 步驟A、計算非飽和狀態下機動車在上遊和下遊交叉路口之間最大行程時間 yrmax 丄 mnj ·
[0025] 設從交叉路口 m直行車道駛出且到達交叉路口 η直行車道的機動車所在相位編號 為A"，相位^工燈啟亮時刻為交叉路口 η -個周期的開始，綠燈間隔結束時刻為一個周期 的結束，在第j個周期結束時刻，機動車在交叉路口 m和η之間的理論最大行程時間::
[0026]
【權利要求】
1. 一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法，其特徵在於：所述一種信號交叉路口過飽 和狀態判別方法是通過如下步驟實現的： 步驟一、在信號交叉路口每個進口的停車線處布置一個視頻檢測器，在交叉路口出口 下遊30米處連續布置兩個感應線圈； 步驟二、通過設置在各個交叉路口和路段的視頻檢測器、感應線圈檢測器採集交通流 數據； 步驟三、在交通信號控制系統中設置在各個信號交叉口的信號機存儲並執行信號配時 方案； 步驟四、通過通信線路將檢測器採集到的數據、每個信號交叉口信號機存儲的信號配 時方案傳輸至交通管理中心； 步驟五、判別交叉路口狀態：交通管理中心對步驟三和步驟四中傳輸的數據進行分析， 確定信號交叉路口是否進入過飽和狀態，並將判別結果傳送至交通信號控制系統，如果交 叉口進入過飽和狀態，則交通信號控制系統啟動過飽和控制方式。
2. 根據權利要求1所述一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法，其特徵在於：步驟一 中視頻檢測器主要採集機動車牌照、車道交通流量，感應線圈檢測器主要採集路段上的機 動車平均運行速度。
3. 根據權利要求1所述一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法，其特徵在於：步驟三 中信號配時方案包括相位相序、周期時長、各個相位的綠燈時間以及綠燈間隔時間。
4. 根據權利要求1所述一種信號交叉路口過飽和狀態判別方法，其特徵在於：步驟五 中判別交叉路口狀態具體步驟如下： 步驟A、計算非飽和狀態下機動車在上遊和下遊交叉路口之間最大行程時間；C7: 設從交叉路口m直行車道駛出且到達交叉路口n直行車道的機動車所在相位編號為 AB，相位d工燈啟亮時刻為交叉路口n-個周期的開始，綠燈間隔結束時刻為一個周期的 結束，在第j個周期結束時刻，機動車在交叉路口m和n之間的理論最大行程時間：Cft :
公式（1)中表示機動車在交叉路口m和n之間的理論最大行程時間，單位是秒； Lnm表示交叉路口m和交叉路口n之間的距離，單位是米；Vm表示在交叉路口m至交叉路口n方向，以第j個周期結束時刻為基準，最近的一個統計間隔內經過雙感應線圈檢測器的機 動車量的平均速度，單位是米/秒；CT表示交叉路口n第j個周期的周期時長，單位是秒；a表示矯正係數，取值0.75 ; 步驟B、計算機動車i在上遊和下遊交叉路口之間的行程時間Ti:在交叉路口n第j個 周期結束時刻，統計過去一個周期內駛離的每輛機動車的行程時間，設機動車i越過上遊 交叉路口m停車線的時刻為Tmi，越過下遊交叉路口n停車線的時刻為Tni，那麼機動車i在 交叉路口m和交叉路口n之間的行程時間Tl等於：
步驟C、判別交叉路口n的交通狀態：在第j個周期結束時刻判別交叉路口n是否進入 飽和狀態，判別步驟如下： 步驟C(一）、統計第j個周期駛離交叉路口n的小汽車數量； 步驟C(二）、將每輛小汽車的行程時間與進行對比：第i輛小汽車的行程時間 為，其中^ ，它駛離交叉口m時該交叉口正處於第k個周期，如果對任意i均有 CUCx，可以判定交叉口n仍處於非飽和狀態；如果存在第i輛小汽車使OC，判 別在交叉口n第j個周期駛離的/丨"輛小汽車中，是否存在小汽車h，I<A< , #z'滿足以 下兩個條件：①它駛離交叉口m時該交叉口處於第（k+1)個周期；②它駛離交叉口n的時刻Thi <Tni ;如果存在滿足①②兩個條件的小汽車h，則判定交叉口n處於非過飽和狀態，否則 處於過飽和狀態。
【文檔編號】G08G1/08GK104269066SQ201410610103
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年11月3日 優先權日:2014年11月3日
【發明者】別一鳴, 成衛, 張亞平, 李溪昂, 曹陽 申請人:哈爾濱工業大學