[发明专利]一种基于可移动虚拟信号的交通溢流预协调方法

说明书

本发明公开了一种基于可移动虚拟信号的交通溢流预协调方法，采集道路和信号配时数据，布设溢流检测器与虚拟信号投影装置，检测上下游路段车流排队波到达检测器的时刻以及波速，预测车流最大排队长度；判断最大排队长度是否会达到溢流排队长度阈值，若预测会达到溢流状态，根据采集的信号配时数据判断溢流检测器检测时上游路段的车流状态，确定虚拟投影装置停滞位置；计算并调整虚拟信号装置投影放行信号时刻，以投影拦行信号的状态，以一定速度在轨道上沿着车辆行进方向行驶至停车线处，使车流以相同速度跟随行驶。本发明的新增预信号可在不影响交叉口主信号正常运行的基础上，有效避免溢流的产生。

技术领域

本发明涉及城市智能交通控制领域，尤其涉及一种基于可移动虚拟信号的交通溢流预协调方法。

背景技术

随着国家经济的快速发展，人民生活水平得到改善，人们的出行次数与机动车拥有量大幅度增长，给城市交通系统带来巨大的压力，随之衍生出来的交通拥堵、交通事故、环境污染等问题，给人民的生产与生活造成严重的不良影响。

交通溢流是指由于交叉路口的瓶颈影响，使得驶入路段的车辆数量大于驶出路段的车辆数量而形成排队，随着时间的演化，滞留在路段上的车辆数逐渐增多，当车辆排队超出路段长度时，部分车辆占据上游交叉口，形成交通溢流现象。交通溢流是引发城市交通拥堵的罪魁祸首之一，如果没有快速解决，溢流就会沿着各个方向迅速蔓延，使大范围路网的道路都处于拥堵状态，甚至会造成城市交通系统的大面积瘫痪，严重影响城市居民的日常生活。因此，合理有效地解决交通溢流，缓解城市交通拥堵，成为城市交通发展变革的首要目标。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于可移动虚拟信号的交通溢流预协调方法，本发明通过在上游路段布设可移动虚拟预信号的方式，结合本发明提供的虚拟信号控制方法，充分发挥虚拟投影信号优势，动态调整上游路段流入下游路段的车流量与车流流速，在保证实施效果与较低延误的条件下，高效完成交通溢流的预协调，最大限度地降低交叉口锁死的概率，提高交通运行水平，缓解交通拥堵，促进整个城市交通系统的和谐畅通。

为了更清楚的说明技术方案，进行如下的解释和说明：

虚拟信号投影装置包括信号控制器、灯杆、可灵活转动的投影器以及设置在路侧的轨道，信号控制器与溢流检测器连接，灯杆与投影器在装有步进电机的轨道上行驶；投影器投影形式为3D全息投影，此投影器形成立体的“减速”、“停”与“行”三种虚拟信号图像，利用人双眼的视觉差达到所需效果。需要实施拦行指令时，按一定间隔投影“减速”与“停”两种红色虚拟信号图像，警示驾驶员在“减速”信号前开始减速，在“停”信号前停滞等待；需要实施放行指令时，单独投影“行”绿色虚拟信号图像，提醒驾驶员启动车辆，此放行指令投影在“停”虚拟信号投影位置。

“减速”与“停”虚拟信号投影间距由下式获得：

式中：L_a为“减速”与“停”虚拟信号投影间距；为路段3车辆的平均行驶车速；a_i,min为车辆安全制动的最小减速度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于可移动虚拟信号的交通溢流预协调方法，包括以下步骤：

(1)采集道路和信号配时数据，布设溢流检测器与虚拟信号投影装置，检测上下游路段车流排队波到达检测器的时刻以及波速，预测车流最大排队长度；

(2)判断最大排队长度是否会达到溢流排队长度阈值，若预测会达到溢流状态，根据采集的信号配时数据判断溢流检测器检测时上游路段的车流状态，确定虚拟投影装置停滞位置；

(3)计算并调整虚拟信号装置投影放行信号时刻，以投影拦行信号的状态，以一定速度在轨道上沿着车辆行进方向行驶至停车线处，使车流以相同速度跟随行驶。