专利名称：一种交叉口动态车道功能控制的实施方法
技术领域：
本发明属于交通工程和交通信息及控制系统领域，涉及交叉口车道布置、信号相位设计技术领域，更具体地说，涉及一种交叉口动态车道功能控制的实施方法。
背景技术：
车道功能划分(laneallocation,or lane-use assignment,or lane making)是影响交叉口空间资源分配的重要因素，也是信号控制的基础。为了更好地适应交通需求的变化，交叉口车道功能的动态控制技术应运而生，并针对车道功能合理划分的问题已提出 了多种控制算法。然而目前研究主要集中于优化控制算法的层面，对于如何从安全和效率角度考虑，采取合理的实施方法，即确定车道功能和信号控制的最佳转变时刻，以便在保障行车安全的前提下，减少车道功能转变过程中对交叉口通行能力所造成的损失和对驾驶员所造成的不适应性，目前，相关研究较少，未检索到这类方法的发明专利。经对现有技术的文献检索发现，有关交叉口动态车道功能控制的实施方法主要有以下几种(I)将一天时间划分成若干时间段(如早高峰、晚高峰、平峰)，在各时间段分界点，转变可变车道的功能。例如新闻晨报(2005.3.14)消息，上海8路口试行可变车道，可在不同时段根据路口实际车流方向及时改变导向车道的方向。(2)人民网消息(http: //tv. people, com. cn/GB/14645/25059/4710634. html),北京在可变车道转变过程中增加了叉形符号(车道关闭)，清空变换期间已经驶入导向车道的车辆，为车道功能转变做准备。(3)李丽丽等在《可变车道诱导方法研究》(交通与计算机，2008,26(5))中提出了基于双停车线主、预信号控制的交叉口动态车道功能控制实施方法。该方法在渠化区上游再设置一条停车线，并配以相应的预信号，当需要转变车道功能时，预信号红灯提前起亮，确保两条停车线间的车辆全部清空，然后再切换车道功能，该进口下一信号周期便可按调整后的车道功能运行。方法I虽然每天车道功能转变的时间相对固定，但在信号控制周期的具体时刻(红灯期间或绿灯期间)却较为随机，难以保障行车安全。方法2可保障行车安全，但车道关闭期间由于交叉口进口车道数减少，其通行效率受到很大影响。方法3虽可保障行车安全，但对交叉口上游路段长度有一定要求，两条停车线间的距离需满足车辆变道的长度；并且，由于在预信号处未对车道功能进行划分，可能造成预信号绿灯期间大部分或全部车道被禁止通行的流向所阻塞，影响了进口道通行效率。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种交叉口动态车道功能控制的实施方法，该方法针对采用动态车道功能的交叉口，当进口可变车道的车道功能需要转变时，可确定车道功能和信号控制的最佳转变时刻，在保障行车安全的前提下，减少车道功能转变过程中对交叉口通行能力所造成的损失和对驾驶员所造成的不适应性。本发明的技术方案如下本发明提供了一种交叉口动态车道功能控制的实施方法，该方法包括以下步骤首先请求转变车道功能，然后输入车道功能转变前的进口信号相位、相序、信号配时参数和车道功能，以及车道功能转变后拟采用的进口信号相位、相序、信号配时参数和车道功能；然后确定车道功能转变前后进口信号相位变化的类型；最后根据不同信号相位变化类型，建立车道功能和信号控制的最佳转变时刻的计算模型。所述的确定车道功能转变前后进口信号相位变化的类型是根据表I来确定的
表权利要求
1.ー种交叉ロ动态车道功能控制的实施方法，其特征在于该方法包括以下步骤 首先请求转变车道功能，然后输入车道功能转变前的进ロ信号相位、相序、信号配时參数和车道功能，以及车道功能转变后拟采用的进ロ信号相位、相序、信号配时參数和车道功能；然后确定车道功能转变前后进ロ信号相位变化的类型；最后根据不同信号相位变化类型，建立车道功能和信号控制的最佳转变时刻的计算模型。
2.根据权利要求I所述的交叉ロ动态车道功能控制的实施方法，其特征在于所述的确定车道功能转变前后进ロ信号相位变化的类型是根据下表来确定的
3.根据权利要求I所述的交叉ロ动态车道功能控制的实施方法，其特征在于所述的根据不同信号相位变化类型，建立车道功能和信号控制的最佳转变时刻的计算模型包括以下步骤若信号相位变化类型为VP1，则车道功能转变后进ロ信号相位采用单ロ放行或许可型左转相位；在A、B流向绿灯均结束后切换车道功能；如式(I)所示
4.根据权利要求I所述的交叉ロ动态车道功能控制的实施方法，其特征在于所述的根据不同信号相位变化类型，建立车道功能和信号控制的最佳转变时刻的计算模型包括以下步骤若信号相位变化类型为VP2，根据车道变化类型分为两种(I)转变后可变车道的车道功能是在转变前车道功能的基础上增加了车道功能，ズ^5; (2)转变后可变车道的车道功能是对转变前的车道功能进行了減少或改变，;对于信号相位变化类型为VP2的情況，车道功能和信号控制的转变时刻需按下述非线性规划模型计算得到 其中，车道功能切换时刻的安全性约束如式(3)所示
5.根据权利要求I所述的交叉口动态车道功能控制的实施方法，其特征在于所述的根据不同信号相位变化类型，建立车道功能和信号控制的最佳转变时刻的计算模型包括以下步骤若信号相位变化类型为VP3，则进口信号相位由许可型左转相位变为保护型左转相位，如式(9)和(10)所示 θ = TABrb+5O) P = 0+Co(10) 式中TABA为A或B流向红灯开始时刻A为信号周期时长。全文摘要
本发明属于交通工程和交通信息及控制系统领域，公开了一种交叉口动态车道功能控制的实施方法，步骤如下首先请求转变车道功能，然后输入车道功能转变前的进口信号相位、相序、信号配时参数和车道功能，以及车道功能转变后拟采用的进口信号相位、相序、信号配时参数和车道功能；然后确定车道功能转变前后进口信号相位变化的类型；最后根据不同信号相位变化类型，建立车道功能和信号控制的最佳转变时刻的计算模型。本方法针对采用动态车道功能的交叉口，当进口可变车道的车道功能需要转变时，可确定车道功能和信号控制的最佳转变时刻，在保障行车安全的前提下，减少车道功能转变过程中对交叉口通行能力所造成的损失和对驾驶员所造成的不适应性。
文档编号G08G1/09GK102637366SQ20121013425
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者杨晓光, 赵靖, 马万经 申请人:同济大学