一种四路环形交叉口自适应交通信号控制方法技术

一种四路环形交叉口自适应交通信号控制方法，本发明专利技术属于城市交通信号控制技术领域，涉及一种面向四路环形交叉口的自适应交通信号控制方法。本发明专利技术是要解决现有的环形交叉口信号控制方法无法自动检测左转机动车流量，未能充分考虑在交叉口内部左转机动车对入口机动车的影响，难以生成最佳的信号控制方案的问题。步骤1：在四路环形交叉口布设环形线圈检测器；步骤2：设置四路环形交叉口的相位相序；步骤3：设置四路环形交叉口自适应交通信号控制流程。本发明专利技术应用于交通控制领域。

【技术实现步骤摘要】

[0001 ] 本专利技术属于城市交通信号控制
，涉及一种面向四路环形交叉口的自适应交通信号控制方法。
技术介绍
在中国许多城市，干道与干道相交的地方常设置为四路环形交叉口。根据交通规贝U，驶入环形交叉口的机动车需要让行环内机动车。在环形交叉口不采用交通信号控制的情况下，当一个入口的机动车流量较大、连续不断地驶入环形交叉口时，其他入口的机动车需要一直让行，此时将导致其他入口的机动车通行能力下降、延误与排队长度急剧增加。尤其在高峰期间，这种情况普遍出现。基于此，可以在环形交叉口各个入口设置交通信号灯，通过灯色的轮流显示来分配通行权至各个入口，使得各个入口的机动车通行能力相对均衡。在实施交通信号控制的四路环形交叉口，一般设置两个信号相位，对称方向上的交通流归属同一相位。比如南、北入口交通流属于相位一、东、西入口交通流属于相位二。以相位一为例，所属的两股交通流在驶入交叉口后，分为左转、直行、右转三股车流，其中左转机动车在环形交叉口内行驶距离较远，南入口的左转机动车在行驶到北入口附近时，北入口的机动车需要停车让行，这将影响绿灯期间北入口可以驶入交叉口的车辆数；同理，北入口的左转机动车在行驶到南入口附近时，南入口的机动车也需要停车让行。因此，为了获得最佳的交通信号控制方案，需要获得各个入口的左转机动车流量、驶入环形交叉口的总流量，而这些流量指标往往随时间变化而变化，所以需要建立一种能够动态检测环形交叉口入口总流量、左转流量的自适应信号控制方法。但是现有的环形交叉口信号控制方法仅能实现入口总流量的自动检测，无法自动检测左转机动车流量，未能充分考虑在交叉口内部左转机动车对入口机动车的影响，所以难以生成最佳的信号控制方案。
技术实现思路
本专利技术是要解决现有的环形交叉口信号控制方法无法自动检测左转机动车流量，未能充分考虑在交叉口内部左转机动车对入口机动车的影响，难以生成最佳的信号控制方案的问题，而提供了。，它按以下步骤实现:步骤1:在四路环形交叉口布设环形线圈检测器；步骤2:设置四路环形交叉口的相位相序；步骤3:设置四路环形交叉口自适应交通信号控制流程；步骤3.1设置相位i最小绿灯时间、最大绿灯时间与黄灯时间:相位i, i = I, 2,最小绿灯时间gimin，单位:s，按照公式(I)计算:gimin = T+max^i/l.2)-^ (I)其中=Li一相位i控制交通流所在道路的相交道路宽度，m ；Ii一相位i绿灯结束后运行的黄灯时间，即绿灯间隔时间，s ；相位I控制南北向道路交通流，其相交道路为东西向道路，L1就是东西向道路的宽度；相位i最大绿灯时间gimax，单位:s,按照公式⑵计算:Simax = Te-1i (2)其中:Te—驾驶员在交叉口等待红灯的极限时间，s ；步骤3.2计算环形交叉口需要运行的最佳周期时长、各相位最佳绿灯时间:设环形交叉口相位i需要运行的最佳绿灯时间为gi，其中，所述&为正整数，单位:s，最佳周期时长C按照公式(3)计算:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四路环形交叉口自适应交通信号控制方法，其特征在于它按以下步骤实现：步骤1：在四路环形交叉口布设环形线圈检测器；步骤2：设置四路环形交叉口的相位相序；步骤3：设置四路环形交叉口自适应交通信号控制流程；步骤3.1设置相位i最小绿灯时间、最大绿灯时间与黄灯时间：相位i，i＝1,2，最小绿灯时间gimin，单位：s，按照公式(1)计算：gimin＝7+max(Li/1.2)‑Ii (1)其中：Li—相位i控制交通流所在道路的相交道路宽度，m；Ii—相位i绿灯结束后运行的黄灯时间，即绿灯间隔时间，s；相位1控制南北向道路交通流，其相交道路为东西向道路，L1就是东西向道路的宽度；相位i最大绿灯时间gimax，单位：s，按照公式(2)计算：gimax＝Te‑Ii (2)其中：Te—驾驶员在交叉口等待红灯的极限时间，s；步骤3.2计算环形交叉口需要运行的最佳周期时长、各相位最佳绿灯时间：设环形交叉口相位i需要运行的最佳绿灯时间为gi，其中，所述gi为正整数，单位：s，最佳周期时长C按照公式(3)计算：C=Σi=12(gi+Ii)---(3)]]>根据公式(4)确定相位1、相位2的最佳绿灯时间g1、g2：[g1,g2]＝arcmax(Q1+Q2)s.t.g1min≤g1≤g1maxg2min≤g2≤g2max|x1-x2|≤0.1---(4)]]>其中：Qi—相位i(i＝1,2)的通行能力，pcu/h；xi—相位i(i＝1,2)的饱和度，无量纲；arc—求反函数符号；Qi3600C[qi1+qi2]---(5)]]>其中：qi1—在绿灯显示gi秒内，相位i对应的第1个环形交叉口入口可以驶入的车辆数，pcu；qi2—在绿灯显示gi秒内，相位i对应的第2个环形交叉口入口可以驶入的车辆数，pcu；qi1=(gi-qi2l×tu)×Si1×Ni13600---(6)]]>qi2=(gi-qi1l×tu)×Si2×Ni23600---(7)]]>其中：qi2l—在周期时长C内从相位i对应的第2个环形交叉口入口驶入并完成左转的车辆数，pcu；qi1l—在周期时长C内从相位i对应的第1个环形交叉口入口驶入并完成左转的车辆数，pcu；Si1—相位i对应的第1个环形交叉口入口处的单个车道饱和流率，pcu/h；Ni1—相位i对应的第1个环形交叉口入口处的车道数；tu—在环形交叉口，入环车辆让行环内车辆的最小间隙以及跟随间隙之和，s；步骤3.3将i初始化为1，并用t1记录当前时刻：将i初始值设置为1，是为了绿灯从相位1开始运行；而t1记录的是当前信号配时方案开始运行的时刻；步骤3.4相位i显示绿灯；步骤3.5判断本周期相位i已经运行的绿灯时间gia是否达到gi，如果达到进入步骤3.6，否则返回步骤3.4；步骤3.6相位i显示黄灯；步骤3.7判断本周期相位i已经运行的黄灯时间Iia是否达到Ii，如果达到进入步骤3.8，否则返回步骤3.6；步骤3.8判断i是否等于2，如果是，进入步骤3.9，否则进入步骤3.11；步骤3.9将当前时刻值赋予t2，进入步骤3.10；步骤3.10判断t2、t1之间的时间长度是否大于T，T为时间长度，单位min，如果大于进入步骤3.12，否则进入步骤3.11；步骤3.11i＝mod(i,2)+1，mod函数获得i除以2后的余数，返回步骤3.4；步骤3.12判断是否达到环形交叉口自适应信号控制的结束条件，结束条件为到达规定时间或启动人工手动控制，如果达到进入步骤3.13，否则进入步骤3.2；步骤3.13结束环形交叉口自适应信号控制。...

【技术特征摘要】
1.一种四路环形交叉口自适应交通信号控制方法，其特征在于它按以下步骤实现: 步骤1:在四路环形交叉口布设环形线圈检测器； 步骤2:设置四路环形交叉口的相位相序； 步骤3:设置四路环形交叉口自适应交通信号控制流程； 步骤3.1设置相位i最小绿灯时间、最大绿灯时间与黄灯时间: 相位i, i = 1，2,最小绿灯时间gimin，单位:s,按照公式⑴计算: gimin = 7+max (Li/1.2)-1^ (I) 其中=Li一相位i控制交通流所在道路的相交道路宽度，m ； Ii一相位i绿灯结束后运行的黄灯时间，即绿灯间隔时间，s ； 相位I控制南北向道路交通流，其相交道路为东西向道路，L1就是东西向道路的宽度； 相位i最大绿灯时间gimax，单位:s,按照公式(2)计算:gimax = Te-1i (2) 其中:!；一驾驶员在交叉口等待红灯的极限时间，S ； 步骤3.2计算环形交叉口需要运行的最佳周期时长、各相位最佳绿灯时间: 设环形交叉口相位i需要运行的最佳绿灯时间为gi，其中，所述gi为正整数，单位:s，最佳周期时长C按照公式(3)计算: 2.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：别一鸣，孙澄，刘莹，唐征征，李溪昂，曹阳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23