[发明专利]一种可用于环形交叉口的不对称时空优化控制方法

说明书

技术领域

本发明属于道路交通控制技术领域，尤其是可以改善环形交叉口拥堵现象，并降低交叉口的事故数的控制技术。

背景技术

由于无控制环形环形交叉口管理手段简单、能有效的减少低交通量情况下的车辆延误、降低交通事故率以及优化环境等优点，因此在我国各类城市的早期建设中利用率较高，也很好的解决了当时城市交通的部分问题，起到了一定的积极作用。

但随着我国经济的持续、快速发展，城市机动车保有量不断增加，交通流量也随之增加，超过了一般认为的无控制环岛的最优通行流量限制，即机动车交通量在1000-2700pcu/h内。随着交通需求的增加，无控制环形环形交叉口出现了交通拥阻、事故率上升、车辆延误增大、饱和度提高等一系列问题。

现有技术中，到目前为止，国际上环形交叉口多采用无信号控制。无信号控制环形交叉口由于受交织段的影响，不论各进口道有多少条车行道，有交织的交通流都要在环道上交织行驶，当交织段长度小于2倍的最小允许交织段长度时，其通过量实际上只相当于一条车道的通过量，故其通行能力只能达到一条车道的最大理论值，当交织段长度大于2倍的最小交织段长度时，其通行能力通常会有所增加，但增加的幅度不会太大，因而其允许通过量仍不会很高。

因此，当各进口道的总流入交通量(不包括右转交通量)较低时，环形交叉口的通行效率尚可维持较高水平；而当该流入交通量接近或超过环形交叉口的通行能力时，就会造成环道上的交通拥挤和阻塞，乃至整个交叉口琐死，并进一步导致各进口道交通阻塞。当有非机动车交通流及行人混行时，其问题将更加严重。

同时，无控制下的环形交叉口，由于其通能能力受交织区限制，通过常规的交叉口进口道拓宽，并不能够有效缓解交叉口的拥堵状况；而类似于常规十字交叉口的进口道信号控制，也同样不能够有效解决交织区的通行能力瓶颈问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种环形交叉口时空资源优化控制技术，可以有效缓解交叉环形交叉口的拥堵和死锁状况，并改善交叉口的安全性，且易于进行实际应用。

为达到上述目的、本发明的解决方案是：

在环形交叉口的每一个进口和环道上，设置有两组信号灯，由这两组灯轮流给入环车辆与环内车辆分配通行权，使其按照信号灯控制方案交替通过环岛交织段。并根据环岛流量情况，以其最大停车数为约束条件确定左转交通流的通行信号时间；另外横向相交进口道的通行信号启亮与中断时间，皆考虑交通流的安全与最大通行的需要，实施灵活的控制措施，最佳协调利用环形交叉口的“时空”资源。根据交通流动态变化进行最优控制。适应环岛车流各个流向流量的不均匀性和环岛交通流时变特征，提供多时段信号控制相位相序优化，进行车流组合、衔接和交叉口绿信比的最佳分配，降低车均延误，均衡各向车流的饱和度，并尽量缩短排队长度。

一种可用于环形交叉口的交通控制方法，根据交通需求和道路条件，对环形交叉口进行信号控制，对左转车流设置二次停车线；根据流量的对比情况和交叉口进口道及环道数进行信号相位的嵌套与搭接设置，以解决环形交叉口在流量大时的死锁现象，提高环岛交叉口通行能，并改善交通安全。

进一步，在进口道和环道设置双停车线，均进行信号控制。

将左转相位嵌入直行相位中，进行两个大相位八个小相位的信号相位设置。

采用不对称的信号控制方法，根据流量需求和对比状况计算各个进口道的绿灯起步时间，并实现车流的密切衔接。

首先进口道上设置第一停车线，专用左转车道及专用左转信号灯；另外，在环道上各进口道左转交通流与对向进口道左传交通流冲突点前，分别设置第二停车线，并配以相应的专用信号灯；左转交通流将经过二次通行信号后通过交叉口。

为合理地利用环道内的左转交通流停车空间，应以其最大停车数为约束条件确定左转交通流的通行信号时间；

横向相交进口道的通行信号启亮与中断时间需考虑交通流的安全与最大通行的需要，实施灵活的控制措施，最佳协调利用环形交叉口的“时空”资源。

为减少时间损失，并适应环岛车流各个流向流量的不均匀性和环岛交通流时变特征，提供多时段信号控制相位相序优化，动态进行车流组合和交叉口实时绿信比优化控制，降低车均延误，均衡各向车流的饱和度，并尽量缩短排队长度。