[发明专利]基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法

权利要求书

1.一种基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过电子地图获得交叉口相邻关系；

S2、根据历史统计数据，获得各监控时间段上各交叉口处的汇入比，汇入比为以交叉口为中心的两个相邻路段之间，上游路段流向下游路段的车辆在上游路段所有车辆中的占比；

S3、统计各交叉口当前车流量，交叉口当前车流量为位于所述交叉口与相邻交叉口之间并以所述交叉口为下游目标的车辆总数；

S4、以单个交叉口为监控对象，根据监控对象的相邻交叉口的当前车流量和汇入比，获得监控对象的待汇入车流量；

S5、根据监控对象当前的信号灯相位以及汇入比，获得监控对象当前控制周期内的滞留量；滞留量为当前控制周期结束后滞留在原路段上的车辆总数；

S6、根据滞留量和待汇入车流量评估监控对象的堵塞风险，对于存在堵塞风险的监控对象，则根据当前车流量和各流转方向上的汇入比调整信号灯相位。

2.如权利要求1所述的基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，监控时间段分为：高峰期、平峰期和低谷期；监控时间段根据交通流量进行划分。

3.如权利要求1所述的基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，步骤S5具体为：

根据信号灯相位，获得单个控制周期内以监控对象作为下游目标的各流转方向上的最大通行数量；

根据监控对象的当前车流量和各流转方向上的汇入比，计算单个控制周期内各流转方向上的实际通行数量；

根据各流转方向上的最大通行数量和实际通行数量，统计监控对象当前控制周期内的滞留量。

4.如权利要求3所述的基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，监控对象当前控制周期内的滞留量计算公式为：

其中，Num_i为监控周期内当前车流量中第i个流转方向的实际通行数量，其等于第i个流转方向的上游路段上的车辆数量与第i个流转方向的汇入比的乘积；为监控周期内当前车流量中第i个流转方向的最大通行数量。

5.如权利要求4所述的基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，单个控制周期内监控对象各流转方向上的最大通行数量为：其中，v为预设的交叉口车速，tti为运行流转方向i通行的所有相位时间之和，f为预设常数值。

6.如权利要求5所述的基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，f＝控制周期/信号灯工作周期。

7.如权利要求5所述的基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，步骤S6具体包括以下分步骤：

S61、计算下一个控制周期内监控对象的滞留预测值；

S62、判断滞留预测值是否大于预设的风险阈值；否，则维持当前信号灯策略；

S63、是，则根据当前车流量和监控对象对各相邻交叉口的汇入比调整信号灯相位。

8.如权利要求7所述的基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，步骤S63具体为：根据根据监控对象的当前车流量和各输出方向上的汇入比，计算单个控制周期内各输出方向上的实际通行数量；并根据实际通行数量之比调整信号灯相位。

9.如权利要求7所述的基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，步骤S61中，滞留预测值的计算公式为：

O'_滞留＝O'+O_滞留-(O-O_滞留)＝O'-O+2O_滞留；

其中，O'_滞留为滞留预测值，O'为监控对象的待汇入车流量。

其中，O'_滞留为滞留预测值，O'为监控对象的待汇入车流量。

10.如权利要求7所述的基于短时交通状态预测的交叉口可变车道控制方法，其特征在于，风险阈值大于1并小于或等于5。