[发明专利]基于两阶段优化过程的交叉口应急车辆信号优先控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路交叉口应急车辆信号优先控制方法。

背景技术

城市灾难或突发事件发生后，应急救援车辆在运输救援物资、抢救灾民生命和降低财产损失方面起到至关重要的作用。但应急救援车辆在响应过程中，经常遇到道路堵塞等问题，致使应急车辆不能及时到达事发点。实施交叉口应急救援车辆信号优先，可有效地降低应急车辆救援响应时间，以及降低应急车辆通过交叉口时发生碰撞的危险性，由此提高应急车辆救援效率与及时性。

从国内外的研究成果看，城市公交车辆信号优先的研究较深入。如果将其直接用于应急车辆的信号优先处理，存在的问题是：公交信号优先方法并不完全适用于应急车辆信号优先。在公交信号优先的研究中，使用公交专用道和交叉口信号优先相结合的控制方法，但所研究的公交优先都是“条件优先”，即给公交车辆更大的权重，以使在信号配时优化中给公交车辆的进口方向更多的绿灯时间，通过延长绿灯时间、提前亮绿灯、相位转换等使公交车辆在交叉口能够有条件的优先通行。但还没有研究信号控制交叉口的公交优先通行的“绝对优先”问题，这是由于公交优先的级别较低的缘故，而应急车辆信号优先应该是“绝对优先”，这在交叉口信号优化配时中不能仅仅给应急车辆设置一个比较大的权重来实现绿灯延长等操作，这需要设置强制信号转化来允许应急车辆优先通行，因此不能简单的把公交车辆优先技术应用到应急车辆优先中。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于两阶段优化过程的交叉口应急车辆信号优先控制方法，以解决现有技术的条件优先控制方法不能让应急车辆具有绝对优先权通过的缺陷。本发明基于交叉口的应急车辆信号优先系统实现，所述交叉口的应急车辆信号优先系统包括包括车辆检测器子系统1、应急车辆检测与定位器子系统2、智能信号控制器子系统3和通信子系统4；

车辆检测器子系统1：完成对所有车辆的流量检测；

应急车辆检测与定位器子系统2：应急车辆上装载车载单元，定位器安装在道路交叉口附件的道路两侧，与交叉口相隔一定距离，根据这个距离为依据判断应急车辆到达交叉口的时刻；

智能信号控制器子系统3：根据应急车辆检测与定位器子系统2检测到的应急车辆的位置和到达交叉口的时刻，以及各进口车道的排队车辆数和信号灯的相位状态，决策出下一时刻的信号状态；

通信子系统4：实现车辆检测子系统与智能信号控制器子系统3之间通信；应急车辆检测与定位器子系统2与智能信号控制器子系统3之间的通信；智能信号控制器子系统3内部信号控制器与信号显示器之间的通信；以及相邻交叉口的应急车辆信号优先系统之间的通信；

本发明的方法包括下述步骤：

步骤一、根据交叉口的形式以及交通状况，确定应急车辆检测与定位器子系统2中的定位器与交叉口之间的距离；

步骤二、当应急车辆请求优先通过交叉口时，应急车辆检测与定位器子系统2首先检测到应急车辆的存在，将这些信息发送给智能信号控制器子系统3，同时车辆检测器子系统1也将检测到的车辆信息发送给智能信号控制器子系统3；智能信号控制器子系统3根据收到的应急车辆信息以及不断接收到的来自不同进口方向各车道排队车辆信息，计算出应急车辆从检测位置到达交叉口的时间以及应急车辆进口方向上排队车辆的消散时间，进而计算出给其它进口方向的绿灯时间大小；

步骤三、智能信号控制器子系统3根据当前交叉口的信号状态对应急车辆提供信号优先权，提前或延迟绿灯时间，保证应急车辆安全无延误的通过信号交叉口，同时减低其它车辆的延误时间；

步骤四、应急车辆通过交叉口后，智能信号控制器子系统3根据各个进口方向的排队车辆数信息，对信号进行优化，保证交叉口状况在最短时间内恢复到正常水平；

步骤五、交通信号控制转入正常信号状态。

通过在平面信号交叉口实施该应急信号优先控制方法，能够使应急车辆在最短时间内安全地到达救援地点，且对交叉口的影响最小，有助于保障应急车辆响应速度和降低对社会车辆正常出行造成的不利影响。本发明解决了现有技术的条件优先控制方法不能让应急车辆具有绝对优先权通过的缺陷。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，图2是实施方式二和三的结构示意图，图3是实施方式四中交叉口区域的车辆行驶的过程示意图，图4是实施方式四中交叉口应急车辆信号优先各阶段示意图。

具体实施方式