过饱和交叉口自修复控制方法
【专利摘要】本发明提出一种过饱和交叉口自修复控制方法，其包括以下步骤：从城市道路交通数据库中提取路段长度；基于路段长度设置路段最大容许排队长度，作为过饱和控制的临界值；通过路段下游和上游的线圈检测器分别实时累计离开和进入路段的车辆数，并通过视频检测技术实时提取进口道排队长度；根据上述数据实施路段上游流入量调节技术；在路段上游信号交叉口配套限流相位，将潜在可能的过饱和状态修复成非饱和状态。本发明通过在路段上游辅设限流相位来预防常规信号控制下可能存在的排队上溯现象。
【专利说明】过饱和交叉口自修复控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通管理与控制领域，特别涉及到一种过饱和交叉口自修复控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，城市高密度路网关键交叉口群时常受到过饱和交通流量影响，易于形成路网交叉口群拥堵局面，表现为车辆排队、车队溢流、交叉口群死锁等现象，给社会经济和环境带来损失。
[0003]交通控制作为智能交通系统的核心技术，具有疏散拥堵交通流量的作用。然而，常规信号控制只适用于交通流量适中的交叉口，不能应对上述过饱和交通状态，具体而言，存在以下不足:
[0004]1、常规信号控制较多以最小停车次数、等待时间等为目标，过分注重各进口道绿灯信号的公平赋值，很少针对过饱和进口道这个主要矛盾体进行解决；
[0005]2、常规信号控制面对交叉口过饱和现象时，较多通过增加当前交叉口绿灯放行时间来处理，少有利用上游交叉口信号辅助进行控制的定量分析报道。
【发明内容】
[0006]针对以上常规信号控制在过饱和交通状态下应用受限的不足，本发明提出一种过饱和交叉口自修复控制方法，将潜在过饱和状态修复成非饱和状态。
[0007]它利用实时交通检测数据，判断未来短期从上游输入的流量是否会导致过饱和，如果是则进行上游相位限流控制，提前将路段交通流修复成非饱和状态，其内部各模块功能及方法流程的介绍如下:
[0008]提供一种过饱和交叉口自修复控制方法，其包括:步骤1:从城市道路交通数据库中提取路段长度；步骤2:基于路段长度设置路段最大容许排队长度，作为过饱和控制的临界值；步骤3:通过路段下游和上游的线圈检测器分别实时累计离开和进入路段的车辆数，并通过视频检测技术实时提取进口道排队长度；步骤4:根据上述数据实施路段上游流入量调节技术；步骤5:在路段上游信号交叉口配套限流相位，将潜在可能的过饱和状态修复成非饱和状态。
[0009]优选地，所述步骤I具体为从城市道路网络矢量地图上获取有向行车路段i的长度Ii,其中，i = 1，2，-，I，I为有向路段总数。
[0010]优选地，所述步骤2具体为设置路段最大容许排队长度作为过饱和控制的临界值，针对路段i，i = 1，2，-，I，确定最大容许排队长度巧，= Θ -1i Θ为排队长度和路段长度的临界比例，超出这个比例，就判断路段上的车流将会出现过饱和。
[0011]优选地，所述步骤3具体为检测和记录进出路段的累计车辆数和进口道排队长度，针对路段i，i = 1，2，-，1，通过路段i下游和上游的线圈检测器分别统计当前时段t为止累计进入和离开路段i的车辆数Ai (t)和Di (t)，通过视频检测技术提取当前时段t在路段i的进口道上车辆排队长度I (t)，历史各时段的累计离开和进入路段i的车辆数及路段i上的车辆排队长度录入数据库中。
[0012]优选地，所述步骤4具体为实施路段上游流入量调节技术，
[0013]按步骤4.1,4.2,4.3和4.4从下游到上游的顺序遍历路段i，i = 1，2，-，I，确定从当前时段t到未来时段t+h之间路段i上游最大容许进入流量Ui (t，t+h)；
[0014]步骤4.1:以最大容许排队长度^为界，第t时段的车流加载完成后，队列尾点至最大允许排队长度处仍富余的蓄车能力(或称非过饱和状态下额外最大允许进入车辆数)为:
[0015]
【权利要求】
1.一种过饱和交叉口自修复控制方法，其包括: 步骤1:从城市道路交通数据库中提取路段长度； 步骤2:基于路段长度设置路段最大容许排队长度，作为过饱和控制的临界值； 步骤3:通过路段下游和上游的线圈检测器分别实时累计离开和进入路段的车辆数，并通过视频检测技术实时提取进口道排队长度； 步骤4:根据上述数据实施路段上游流入量调节技术； 步骤5:在路段上游信号交叉口配套限流相位，将潜在可能的过饱和状态修复成非饱和状态。
2.如权利要求1所述的控制方法，其中，所述步骤I具体为从城市道路网络矢量地图上获取有向行车路段i的长度Ii,其中，i = 1,2, -，I，I为有向路段总数。
3.如权利要求2所述的控制方法，其中，所述步骤2具体为设置路段最大容许排队长度作为过饱和控制的临界值，针对路段i，i = 1，2，_，I，确定最大容许排队长度I^ri= O-1i,Θ为排队长度和路段长度的临界比例，超出这个比例，就判断路段上的车流将会出现过饱和。
4.如权利要求3所述的控制方法，其中，所述步骤3具体为检测和记录进出路段的累计车辆数和进口道排队长度，针对路段i，i = 1，2，-，1，通过路段i下游和上游的线圈检测器分别统计当前时段i为止累计进入和离开路段i的车辆数Ai (t)和Di (t)，通过视频检测技术提取当前时段i在路段i的进口道上车辆排队长度Qi (t)，历史各时段的累计离开和进入路段i的车辆数及路段i上的车辆排队长度录入数据库中。
5.如权利要求4所述的控制方法，其中，所述步骤4具体为实施路段上游流入量调节技术，按步骤4.1,4.2,4.3和4.4从下游到上游的顺序遍历路段i，i = 1，2，-，I，确定从当前时段t到未来时段t+h之间路段i上游最大容许进入流量Ui (t，t+h)； 步骤4.1:以最大容许排队长度为界，第t时段的车流加载完成后，队列尾点至最大允许排队长度处仍富余的蓄车能力(或称非过饱和状态下额外最大允许进入车辆数)为: 其中，Vi为路段自由行车速度；
6.如权利要求5所述的控制方法，其中，所述步骤5具体为路段上游信号交叉口配套限流相位，遍历路段i，在时段t到t+h之间，在路段i上游信号交叉口 k上确定进入路段i的车流放行绿灯时间上限为:
【文档编号】G08G1/08GK104021682SQ201410189339
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】任刚, 曾霞, 黄正锋, 江航 申请人:东南大学