[发明专利]城市干道可变车道的协同控制方法

说明书

技术领域

本发明属于道路交通控制领域，具体涉及一种城市干道可变车道的协同控制方法。

背景技术

随着我国城市化、机动化进程的加快，城市交通日益拥堵。同时就业与居住的空间不匹配、职住分离，城市干道高峰时刻双向不均衡交通流现象越来越明显，成为交通拥堵的重要成因之一。可变车道交通组织是缓解这一不均衡现象的重要措施。然而我国可变车道缺乏统一的设计标准、实施准则及管理依据，可变车道指示灯的引导作用没有凸显。目前我国可变车道的方向转换依赖于交警的人工切换，没有充分利用可变车道指示灯，一定程度上存在安全隐患。同时，城市干道可变车道没有实现协同控制，可变车道指示灯的信号控制没有与上下游交叉口配合。若果能够充分利用可变车道指示灯及设置在可变车道上的线圈检测器，配合各交叉口信号配时，提出可行的城市干道可变车道的协同控制方法，可以最大限度发挥信号控制技术的作用，显著提高可变车道道路运行及安全状况。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种城市道路可变车道的协同控制方法，具体是一种平峰过渡到高峰时可变车道的协同控制方法。

本发明采用的技术方案为：一种城市道路可变车道的协同控制方法，包括以下步骤：

1）改善可变车道经过的每一个交叉口信号配时；

平峰时，可变车道经过的每一个交叉口I_i均采用先直行后左转的四相位信号配时，其中i为交叉口编号，i=1，2，…，N，N为某城市干道可变车道经过的交叉口个数；高峰时刻，根据各交叉口各进口道高峰时的经验流量重新对每一个交叉口I_i进行信号配时，相序方案不变；

2）协调可变车道经过的所有交叉口的信号配时；

协调可变车道经过的所有交叉口的信号配时使各交叉口配时方案同周期时长且重交通流方向同绿信比，各交叉口初始时刻时钟同步，初始时刻为平峰时段的信号配时改变为高峰时段的信号配时时A相位的起始时刻；

令步骤1）中重新配时后周期最大的交叉口为关键交叉口，记为I_j，j大于等于1小于等于N且j为整数；关键交叉口I_j的周期时长为T，A、B、C、D相位的有效绿灯时长分别为G_A、G_B、G_C、G_D，A相位为重交通流方向相位；其他各交叉口的I_k的周期时长为T_k，A、B、C、D相位的有效绿灯时长分别为G_kA、G_kB、G_kC、G_kD，A相位为重交通流方向相位，k=1，2，…，N，且k不等于j；

以θ_k为比例放大其他交叉口I_k的周期时长，θ_k=T/T_k，以λ_k为比例放大其他交叉口I_k的重交通流方向有效绿灯时长，λ_k=G_A/G_kA，以η_k为比例放大其他交叉口I_k的B、C、D相位的有效绿灯时长，η_k=(T-G_A)/(T_k-G_kA)；此时其他交叉口的周期时长调整为与关键交叉口的周期时长相等，其他交叉口重交通流方向绿信比调整为与关键交叉口重交通流方向绿信比相等；通过延长或缩短绿灯时长达到各交叉口初始时刻时钟同步；

3）城市干道可变车道方向转换；

平峰过渡到高峰时可变车道的协同控制方法包括平峰过渡到早高峰时可变车道的协同控制方法及平峰过渡到晚高峰时可变车道的协同控制方法；以平峰过渡到早高峰时可变车道的协同控制方法为例，平峰过渡到晚高峰时可变车道的协同控制方法与其一致；平峰时可变车道一为朝北方向，可变车道二为朝南方向；早高峰时，可变车道一方向改变为朝南方向，可变车道二方向不变；