[发明专利]基于交通冲突分析的交叉口配时方法、系统及装置

说明书

本发明公开了基于交通冲突分析的交叉口配时方法、系统及装置，通过获得待识别进道口排队车辆全部持续进入交叉口的所需时间，以所需时间为依据，筛选出配时信号周期，获得各个配时信号周期下目标交叉口发生的交通冲突、以及对应的交通冲突类型，进一步得到不同交通冲突类型在各个配时信号周期的时间分布特征、以及空间分布特征，最后得到影响不同类型交通冲突的关键因素、以及目标配时方案。通过本发明的技术方案，在考虑交通量的基础上，还结合交通冲突的分析，提出基于交通安全的交叉口信号配时方案，从而能在保证通行效率的前提下，进一步改善交叉口的交通安全环境。

技术领域

本发明涉及交通控制和交通安全领域，具体而言涉及基于交通冲突分析的交叉口配时方法、系统及装置。

背景技术

随着我国经济发展和城市化进程的加快，城市交通问题在一定程度上已成为制约城市社会、经济发展的根源。先进的城市交通控制系统是提高城市交通运行效率的重要途径之一。

道路平面交叉口是指两条或两条以上道路的相交形成的区域。城市道路系统中有许多交叉口，是车辆和行人汇集、转向和疏散的必经之地，是交通的咽喉，同时也是道路通行能力和交通安全的瓶颈路段。因此，合理设计交叉口的信号配时方案，有利用科学合理地组织交叉口的交通流运行，从而减少延误、提高通行能力和交通安全。

发明内容

本发明的目的在于提供基于交通冲突分析的交叉口配时方法、系统及装置，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

用于对目标交叉口发生的交通冲突进行识别，对所有信号配时方案进行筛选，获得符合交通安全环境的目标信号配时方案，目标交叉口在历史时间周期内依次执行信号配时方案，生成对应的各个信号周期下的历史交通数据，执行以下步骤：

步骤A、针对目标交叉口对应的多个进道口，基于历史交通数据，获得各个进道口的最大排队长度，筛选目标交叉口中最大排队长度值最大的进道口作为待识别进道口，根据待识别进道口的排队长度，获得待识别进道口排队车辆全部持续进入交叉口的所需时间，以所需时间为依据，在历史交通数据中对各个信号配时方案中的信号周期进行筛选，筛选出所有相同车道类型下绿灯时长大于所需时间的信号周期作为配时信号周期，随后进入步骤B；

步骤B、分别针对各个配时信号周期，在相同预设指定类型时间段内，基于历史交通数据，获得各个配时信号周期内各个进道口发生的交通冲突数量、以及发生交通冲突时冲突车辆的相对位置、角度、速度、以及行驶方向，并据此确定交通冲突类型，即获得各个配时信号周期下目标交叉口发生的交通冲突、以及对应的交通冲突类型，随后进入步骤C；

步骤C、分别针对各个配时信号周期，根据配时信号周期内包含的各个信号相位，提取步骤B所获每次交通冲突发生时交叉口的交通流数据、道路几何设计特征数据、交通冲突数据和信号配时方案，所述交通冲突数据包括发生交通冲突时冲突车辆的相对位置、角度、速度、以及行驶方向，同时，结合对应交通冲突类型，得到不同交通冲突类型在各个信号相位的时间分布特征、以及空间分布特征，进一步得到不同交通冲突类型在各个配时信号周期的时间分布特征、以及空间分布特征，随后进入步骤D；

步骤D、针对目标交叉口，结合不同交通冲突类型在各个配时信号周期的时间分布特征、空间分布特征、以及各个配时信号周期内发生的交通冲突的数量，得到影响不同类型交通冲突的关键因素、以及目标配时方案。

进一步地，所述步骤A中车道类型包括直行、左转、以及右转；

所述步骤A中筛选配时信号周期，当所需时间超过信号周期内车辆通行最大时长时，对所需时间进行均分后，以均分后的每段对所需时间进行更新，利用更新后的所需时间重新筛选配时信号周期，其中，以信号周期中绿灯通行时长作为筛选配时信号周期的条件，选择大于所需时间的绿灯通行时长对应的信号周期作为配时信号周期。