[发明专利]一种道路交叉口交通信号系统控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种道路交叉口交通信号系统控制方法，应用于道路交叉口的交通运营管理领域。

背景技术

近年来，我国城市道路交叉口的交通堵塞问题日趋严重。随着车辆的保有量的不断上升，城市道路日益拥堵，从而导致城市道路交通事故频发。一旦道路上发生拥堵，将直接降低路网的运行效率，也容易诱发二次事故。减少交通事故带来的负面影响的有效途径，是通过实时运算拥堵造成的影响，根据计算可得到道路达到最大排队长度的时间，为采取有效的措施处理拥堵提供可靠的理论依据。排队长度是衡量交叉口拥堵程度的重要指标，是交叉口信号控制优化技术中重要的输入条件，因此准确的采集获得排队长度指标具有重要意义。排队长度的引入可以根据进口道的几何线型和车道功能加以更好分配信号时间。

中国专利文献CN102034353A公开了一种基于固定检测器的城市道路交通事故排队长度测算方法。该方法是基于在道路中设置的固定检测器，用以检测车辆的离去率，通过采用城市道路组合交通流来描述车辆到达的特征。根据车辆的到达率和离去率，建立基于固定检测器的排队长度测算方法，再根据交通事故持续的时间，计算交通事故造成的最大排队长度。该方法能够计算发生在固定检测器沿车辆行驶方向前方的交通事故造成拥堵的车辆排队长度。但是，道路上车辆发生碰撞的位置具有随机性，可能发生在固定检测器前方，也可能发生在固定检测器后方，上述专利文献公开的方法无法计算实际中所有碰撞发生的位置，通用性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种更加准确地计算排队长度、判定道路交叉口交通状态、提高交通信号系统控制准确度的道路交叉口交通信号系统控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种道路交叉口交通信号系统控制方法，包括以下步骤：

S1：建立道路交叉口排队长度模型，通过所述道路交叉口排队长度模型计算道路交叉口排队长度；进一步包括以下步骤：

S11：建立道路交叉口排队长度模型：

L_q＝(Q₂-Q₁)*L_C

其中：L_C为车身长度与平均车头距离之和，Q₁：为一个周期内本相位绿灯时间段内通过检测器I的交通量，Q₂：为一个周期内本相位绿灯时间段内通过检测器II的交通量；

通过所述道路交叉口排队长度模型计算道路交叉口排队长度；

S12：通过公式(1)对所述道路交叉口排队长度模型进行修正，其中，公式(1)满足公式(2)、(3)、(4)；

公式(1)：

公式(2)：

公式(3)：

n-θ≥0；

公式(4)：

queue(n)≥0；

其中，第k进口第m车流第n步的排队长度；

arr_i(n-θ)：第i个上游检测器第n-θ步的到达车辆数；

La_i(n-θ)：第i个上游检测器第n-θ步的到达车辆长度；

dep_j(n)：第j个下游检测器第n步的驶离车辆数；

Ld_i(n-θ)：第j个下游检测器第n-θ步的到达车辆长度；

第m股车流的车道数目；

v：车速，m/s；

a：减速度，m/s²；

Δt：时间步长，s；

q_max：两检测器间距，m；

queue(n)：第n步排队长度；

θ：上游检测器检测到车辆行驶到排队末端的旅行时间与时间段的比值；

F_m：m车道下游检测器的最大个数；

DN：m车道上游检测器的个数；

k进口道车辆排队数折减系数；

S13：通过如下方法对步骤1的道路交叉口排队长度进行累计误差修正：

(a)零值修正：在一段时间内，若均无车辆通过检测器Ⅰ与检测器Ⅱ，且两检测器之间无车辆存留，则将排队长度调整为0；