[发明专利]基于方向延误梯度的转向溢出检测和信号控制方法

权利要求书

1.一种基于方向延误梯度的转向溢出检测和信号控制方法，其特征在于，该方法利用行程时间信息和流量信息，对交叉口溢出进行实时判断、并动态调整信号，包括下列步骤：

1)收集各进口道各方向的流量信息、车辆的行程时间信息；

2)计算各进口道的理论方向延误梯度和实际方向延误梯度；

3)根据理论和实际方向延误梯度，计算溢出判别指标，判断溢出是否发生以及溢出发生类型；

4)根据溢出判别指标，计算绿信比扩大倍数，调整各相位的信号参数；

步骤2)中计算理论方向延误梯度和实际方向延误梯度的方法，具体如下：

根据各相位的绿信比与其关键车流成正比，即

其中，k＝1、2、3、或4，表示四相位，λ_k为第k相位的绿信比，Q_k为第k相位的关键车流；

以下标E、W、N、S分别表示东、西、北、南进口，下标LT表示左转，TH表示直行；

理想情况下，每个车道都有一个对应的延误，即理论延误梯度δ，则对于东进口有理论延误梯度：

其中，C为周期时长；S为交叉口的饱和流率；q_E，TH表示东进口直行车流的流量，λ_E，TH表示东进口直行车流的绿信比，其与λ_W，TH相等，为理论情况下的东进口左转车流的延误；

计算实际延误梯度Δ，对于东进口有实际延误梯度Δ_E：

其中，d_E，LT为东进口左转的平均延误，采用下式获得：

为东进口左转自由流行程时间，L_E为东进口路段长度，v_f为自由流速度，τ_E，LT，i为第i辆东进口左转车辆实际行程时间，为东进口左转车辆行程时间样本数量；同理可得东进口直行车的平均延误d_E，TH；

同理可计算获得各个进口的理论延误梯度和实际延误梯度。

2.根据权利要求1所述的基于方向延误梯度的转向溢出检测和信号控制方法，其特征在于，步骤3)计算溢出判别指标，判断溢出是否发生以及溢出发生类型的方法，具体如下：

计算各进口溢出判别指标

当表明直行发生溢出；

当表明左转溢出发生；

当时，不管是直行还是左转都没有发生溢出；

为所设置的阈值。

3.根据权利要求1所述的基于方向延误梯度的转向溢出检测和信号控制方法，其特征在于，步骤4)根据溢出判别指标，计算绿信比扩大倍数，调整各相位的信号参数的方法，具体如下：

一个相位下的车流发生溢出，则相应相位的绿灯时长扩大一定倍数，即其信号参数调整倍数为

两个相位下的车流同时发生溢出，则第一个相位的扩大倍数应为第二个相位的扩大倍数应为为

三个相位下的车流同时发生溢出，则第一个相位的最终扩大倍数为第二个相位的最终扩大倍数为第三个相位的最终扩大倍数为

当四个相位都发生溢出，则当每个相位直接扩大η_k；当则每个相位扩大