[发明专利]平面十字路口四向绿波和具有四向绿波效果的区域协调控制及实现方法

权利要求书

1.一种提高城市路网中平面交叉路口通行能力的方法，其特征是采用城市道路交通信号控制技术，在平面十字交叉路口实行四向绿波控制，进而形成具有四向绿波效果的区域协调控制。

2.根据权利要求1所述一种提高城市路网中平面交叉路口通行能力的方法，其特征是，设计四向绿波的方法主要为立体模型法，平面时距图法是立体模型法的简化方法，还包括既遵循立体模型法的思路又不必显示立体模型和平面时距图的其他数学模型、计算机程序、动画试错反推等方法。

3.根据权利要求1所述一种提高城市路网中平面交叉路口通行能力的方法，其特征包括，在保证安全的前提下，在一个周期中不受限制地使用公知的信号相位和阶段；相位差为周期的起始时间与规定的基准时间的时间差，或者为与指定参照路口周期的起始时间之差；行人横道灯和非机动车信号灯纳入区域协调控制。

4.根据权利要求1所述一种提高城市路网中平面交叉路口通行能力的方法，其特征是，两条双向绿波道路在一个十字路口相交形成四向绿波的必要条件包括：两条双向绿波道路的周期随交通状况的变化而动态统一、每一方向的绿波车速在每一路段都处在大多数车辆正常行驶的速度范围、纵向和横向直行通过该路口的双向绿波车流在时间上分离；N条纵向双向绿波道路与M条横向双向绿波道路相交于N*M个路口，形成具有四向绿波效果面控的必要条件包括：全部参加协调控制的四向绿波路口的周期随交通状况的变化而动态统一、每一方向的绿波车速在每一路段都处在大多数车辆正常行驶的速度范围、纵向和横向直行通过每个参加协调控制路口的双向绿波车流在时间上分离。

5.根据权利要求1所述一种提高城市路网中平面交叉路口通行能力的方法，其特征是，“在时间上分离纵向和横向通过路口的直行双向绿波车流”的方法，包括安排放行阶段时，优先安排纵向和横向双向绿波车流分离通行的信号阶段，用四向绿波立体模型表示，就是在每路口的纵向道路时间立面和横向道路时间立面相交的时间轴上，优先定位纵向和横向双向绿波车流分离通行的信号阶段，用分开绘制的平面时距图表示，就是每一条纵或横向双向绿波道路上的每一个路口，必须和每一条相交的横或纵向双向绿波道路上的同名路口统一周期、相位、相序、相位差，不用立体模型和平面时距图表示的，譬如其他数学模型、计算机程序、动画试错反推等方法，不论其周期、相位、相序、相位差的产生途径如何，都遵循此分离方法。

6.根据权利要求1所述一种提高城市路网中平面交叉路口通行能力的方法，其特征包括，在每路口的纵向道路时间立面和横向道路时间立面相交的时间轴上，分别让两个立面上各自双向绿波上、下行的信号放行阶段尽量重合或相交，若相离，则要让离开的时间能够插入其他相位；让纵向立面上双向绿波的放行阶段与横向立面上双向绿波的放行信号阶段彻底分开；立体模型法、平面时距图法及之外的其他方法都遵循此原则。

7.根据权利要求1所述一种提高城市路网中平面交叉路口通行能力的方法，其特征是，设计、验证、仿真显示、报告数据、在线运行四向绿波时，涉及的求解计算包括但不限于下列：

每周期、每相位的通行能力与交通需求的动态平衡控制；

每周期、每相位路段与路口通行能力的动态平衡控制；

每周期、每相位上游路口各相位涌向下游路口的流量和时机的动态平衡控制；

周期、相位、相序、相位差随交通态势变化而平滑过渡控制；

局部路口的周期、相位、相位差需要微调时，容许的调整时机和幅度的控制；

上述求解计算包括联立求解，包括由点到面法和由线到面法，求解得到的周期、相位、相序和相位差，满足上下游路口之间通行能力与通行需求相匹配、路口与路段之间通行能力相匹配、每放行阶段的通行能力与通行需求相匹配。

8.根据权利要求1所述一种提高城市路网中平面交叉路口通行能力的方法，其特征是，决定周期、相位、相序、相位差的因素，包括与时、空相关联的流量、速度、车头时距、车辆间距，路网的拓扑结构和几何尺寸、各种导向车道的数量和长度、上游车辆汇流到达的数量和时机、各种天候条件等。