[发明专利]基于信号交叉口运行状况的可变车道切换与信号配时方法

权利要求书

1.一种基于信号交叉口运行状况的可变车道切换与信号配时方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、采集数据，在交叉口布设交通流检测设备，采集信号交叉口基础数据；

S2、设定阈值，依据信号交叉口基础数据设定可变车道切换阈值；

S3、调整配时，根据可变车道切换后的交通运行状况对信号交叉口的信号配时进行调整；

S4、方案模拟优化，对方案进行模拟实施并对实施效果进行跟踪评价，并根据评价结果对方案进行优化。

2.根据权利要求1所述的基于信号交叉口运行状况的可变车道切换与信号配时方法，其特征在于：所述步骤S1中信号交叉口基础数据包括信号交叉口静态基础信息和信号交叉口动态基础信息，所述信号交叉口静态基础信息包括进口道方向车道数、渠化设置数据、检测器布置数据，所述信号交叉口动态基础信息包括信号交叉口当前信号相位相序设计及配时设置数据、信号交叉口交通运行流量数据。

3.根据权利要求1所述的基于信号交叉口运行状况的可变车道切换与信号配时方法，其特征在于：所述步骤S1中在交叉口布设交通流检测设备包括在停止线处布设线圈设备或在对向布设微波、视频检测器。

4.根据权利要求1所述的基于信号交叉口运行状况的可变车道切换与信号配时方法，其特征在于：所述步骤S2中设定可变车道切换阈值以进口道方向车道数为条件，当进口道方向车道数小于4条时，不设置可变车道。

5.根据权利要求1所述的基于信号交叉口运行状况的可变车道切换与信号配时方法，其特征在于：所述步骤S2中设定可变车道切换阈值以流量和交叉口实际通行能力为条件，当改变可变车道属性将会使流量和交叉口实际通行能力增加时，切换可变车道；当改变可变车道属性将会使流量和交叉口实际通行能力不变甚至下降时，可变车道保持不变。

6.根据权利要求5所述的基于信号交叉口运行状况的可变车道切换与信号配时方法，其特征在于：依据所述流量和交叉口实际通行能力，建立了5个计算公式：

①、信号交叉口左转相位的初始通行能力为：

其中：

S_L-在可变车道属性变为直行之前左转相位的饱和流量；

g_L-信号交叉口左转相位绿灯时长；

C-信号配时周期；

②、信号交叉口直行相位的初始通行能力为：

其中：

S_S-在可变车道属性变为直行之前直行相位的饱和流量；

g_S-信号交叉口直行相位绿灯时长；

③、信号交叉口处车道的属性由左转变为直行后交叉口左转相位的通行能力为：

其中：

b-交叉口初始左转车道数量；

m-可变车道数量；

④、信号交叉口处车道的属性由左转变为直行后直行相位的通行能力为：

其中：

a-交叉口初始左转车道数量；

⑤、整个信号交叉口在可变车道属性改变前后其通行能力的变化值为：

其中：

q_S-交叉口设置可变车道的进口道直行车辆的到达率(veh/s)；

q_L-交叉口设置可变车道的进口道左转车辆的到达率(veh/s)；

Y-初始方案的总流量比；

L-信号交叉口信号相位的总损失时间(s)；

当可变车道切换阈值为时,流量和交叉口实际通行能力增加，此时可切换可变车道；当可变车道切换阈值为时，流量和交叉口实际通行能力不变甚至下降，此时可变车道保持不变。

7.根据权利要求1所述的基于信号交叉口运行状况的可变车道切换与信号配时方法，其特征在于：在步骤S2和步骤S3之间加入步骤S2.5：将交通流检测设备与可变车道指示牌接入信号机中，输入阈值模型中a、b、m的值，在信号机中设置触发语句实现可变车道的自动切换。