[发明专利]一种基于可变限速的快速路交通优化方法及装置

说明书

本发明提供一种基于可变限速的快速路交通优化方法及装置，通过对快速路主路和汇流道路进行周期性可变限速控制或信号控制，入口匝道信号灯控制装置的控制周期、汇流道路可变限速控制装置的控制周期均与快速路主路可变限速控制装置的控制周期同步，来改善快速路出入口或汇流处交通状态。本发明能够主动改变快速路主路车流量分布密度，并结合主路车流量分布密度，调节相应的入口匝道的信号灯或汇流道路可变限速控制，实现在快速路主路车流量分布密度较小时，加大入口匝道/汇流道路进入主路的通行量，避免主路和匝道/汇流道路车辆频繁汇流引起的拥堵和行驶缓慢，从而改善快速路交通状态，提升快速路通行能力。

技术领域

本发明涉及控制交通信号控制领域，尤其涉及一种基于可变限速的快速路交通优化方法及装置，通过对快速路主路进行周期性可变限速控制，来改善快速路出入口或汇流处交通状态。

背景技术

城市快速路，属于快速路的一种，也是快速公路的主体，位居城市道路四个等级中的顶端。城市快速路通常道路中设有中央分隔带，具有双向四车道以上的规模、全部或部分采用立体交叉与控制出入，供车辆以较高速度行驶，其主要作用是保证汽车快速连续行驶，提高城市内部的交通效率。与高速公路相比，城市快速路的出入口间距小，车流的交织分流更为频繁，受附近交叉口影响大，导致城市快速路容易出现拥堵，因此对快速路出入口进行控制是当前的主要研究目标。

当前，快速路常用的控制方法是对入口匝道安装信号灯，进行定时信号控制，即使用固定的周期及相位控制信号灯，依据人工经验设置不同时间段的配时方案，此方法可以一定程度上缓解快速路主路的拥堵情况，但是存在如下缺陷：

1、信号灯的配时方案依赖人工经验；

2、需要根据实际运行效果反复进行调整，费时费力；

3、不能自动适应车流分布的变化。

另一种常用的信号灯控制方案是感应控制，即将信号灯与快速路的流量检测装置相关联，自动调整信号灯的绿信比。这种方式的学习和适应能力较强，但是仍然需要根据人工经验设定反馈控制方案，而且只能被动适应快速路流量的变化，缺乏主动调节能力，控制效果通常比较滞后。

发明内容

本发明要解决以上技术问题，提供一种基于可变限速的快速路交通优化方法及装置，通过对快速路主路进行周期性可变限速控制，以达到主动改变快速路的车流量分布，减少频繁汇流引起的交通拥堵问题，来改善快速路出入口或汇流处交通状态的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于可变限速的快速路交通优化方法，快速路主路汇流入口上游一段距离处，对快速路主路车辆进行可变限速控制；

确定快速路主路的两种不同限行速度，在快速路主路汇流入口上游一段距离处进行区间限速控制，两种不同限行速度周期性切换控制；所述快速路主路的两种不同限行速度分别为快速路主路第一限速控制最大允许通行速度v₁和快速路主路第二限速控制最大允许通行速度v₂，所述快速路主路第一限速控制最大允许通行速度v₁为快速路最大允许通行速度，所述快速路主路第二限速控制最大允许通行速度v₂为快速路最大允许通行速度的40％～80％；

在快速路主路汇流入口上游距离L处，对快速路主路进行周期性可变限速控制，以快速路主路第一限速控制最大允许通行速度v₁限速控制时间为Δt₁，以快速路主路第二限速控制最大允许通行速度v₂限速控制时间为Δt₂，快速路主路可变限速控制时间设定方法为：