[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

说明书

本发明公开了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，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，能够使交叉口车道分配与信号配时更贴合实际交通运行规律，有效的提高道路通行效率，降低车辆通行延误。

技术领域

本发明涉及交通信号控制技术领域，尤其涉及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。

背景技术

随着城市的发展，机动车保有量不断增长，城市交通中供需之间的矛盾越来越冲突，城市拥堵现象逐渐加剧。然而，与城市中机动车的增长速率相比城市道路的建设速率要低的多，同时新建、改扩建道路工程成本较高、道路设施的建设周期长，在短时间内很难满足需求，不能达到预期的实施效果。因此，在现有的道路资源条件下，最大限度提高道路的利用效率，并制定科学的交通管控方案成为当下缓解交通拥堵的主要途径和交通研究者所要解决的关键问题。

而信号交叉口进口道处的可变车道作为潮汐交通的一种，通过对某些车道上的行车方向或行车种类在不同的时段进行变换对交叉口处的交通进行有效的组织，从而使得现有的道路时空资源得到充分的利用，尽而能有效的解决交又口处由于转向不均衡所造成的交通拥堵问题。目前，可变车道已经在多个城市实施。

现有的可变车道切换控制方法具有以下缺点：①可变车道定时切换，无法适应每日流量变化情况；②可变车道未与信号配时相关联；③拥堵发生后进行可变车道切换会导致原先积压在可变车道的车辆无法通行。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种能够使交叉口车道分配与信号配时更贴合实际交通运行规律，有效的提高道路通行效率，降低车辆通行延误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。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：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，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

进一步地，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；