本發明專利技術公開了一種四路環形交叉口的所有進口道適時交通信號控制方法，屬于智能交通控制技術領域。其特征是利用進口道上游檢測器、進口道停止線檢測器和環道檢測器，全面監測進口道和環道的交通運行狀態，在各進口道臨近環道的10-20m位置施劃機動車停止線、安裝紅黃兩色交通信號燈(燈色顯示順序為暗→黃→紅→暗)，在交通信號燈的下方安裝內容為“紅燈亮時，禁止直行和左轉車輛通行”的輔助標志，面向所有進口道適時實施交通信號控制，預設了3種交通運行組織方式，采用模塊化設計并以交通事件為驅動機制，能夠及時預判并徹底消除環道全局死鎖的可能性，動態調整交通運行組織方式以及交通信號燈色的顯示時間，主動適應機動車交通負荷水平的連續變化。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于智能交通控制
，涉及一種。
技術介紹
環形交叉口是一種常見的道路平面交叉口。根據交通控制等級由低到高的順序，將環形交叉口的交通控制方法分為:⑴全時讓行規則控制，即車輛自由接近環道，始終遵循“入環車輛讓環內車輛先行、環內車輛讓出環車輛先行”的讓行規則駛入和駛離環道；⑵進口道適時交通信號控制，即車輛按照適時啟用的交通信號燈色的指示接近環道，始終遵循讓行規則駛入和駛離環道進口道和環道全時交通信號控制，即車輛始終按照周期性變化的交通信號燈色的指示接近、駛入和駛離環道。面對交通事故頻發、通行效率低下等交通問題，提升環形交叉口的交通控制等級是從根本上提高環形交叉口作為一種交通設施的服務能力的必然選擇。近年來，國內外對環形交叉口的交通信號控制方法進行了專門研究。國外學者的研究多聚焦于進口道適時交通信號控制，國內學者的研究多聚焦于進口道和環道全時交通信號控制。傳統的進口道適時交通信號控制方法要求在機動車交通負荷水平顯著較高或較低的個別進口道臨近環道的上游位置施劃機動車停止線、安裝紅黃兩色交通信號燈(燈色顯示順序為暗一黃一紅一暗)，因此，又稱為個別進口道適時交通信號控制方法。個別進口道適時交通信號控制條件下，將環形交叉口的機動車進口道分為:⑴全時讓行規則控制進口道，即單模式進口道；⑵適時交通信號控制進口道，即雙模式進口道。通常情況下，雙模式進口道的交通信號燈顯示暗燈，車輛自由接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道。當雙模式進口道緊鄰的下游進口道出現較長的車輛排隊時，令雙模式進口道的交通信號燈由暗燈切換至紅燈，禁止車輛接近環道，以增加環道車流的安全穿越間隙數，使得下游進口道的車輛有更多的機會駛入環道。當雙模式進口道的交通信號燈的紅燈時間到達最大紅燈時間或下游進口道的車輛排隊情況明顯緩解時，令雙模式進口道的交通信號燈由紅燈切換至暗燈，車輛自由接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道。個別進口道適時交通信號控制方法存在以下技術缺陷:⑴僅適用于各進口道的機動車交通負荷水平呈現顯著不均衡性的環形交叉口，同時，缺少對所謂“不均衡性”的定量描述，導致雙模式進口道的設置條件不明確；⑵無法全面監測進口道和環道的交通運行狀態，隨著各進口道機動車交通負荷水平的整體提高，難以避免環道全局死鎖現象的發生。
技術實現思路
在全面監測進口道和環道的交通運行狀態、所有進口道均安裝紅黃兩色交通信號燈的技術框架下，本專利技術提供了一種。從實施條件、交通運行組織、交通數據檢測器布設、控制功能模塊設計4個方面敘述本專利技術的技術方案。一、實施條件⑴各進口方向的進口車道數不少于2條，環內車道數不少于2條；⑵在各進口道臨近環道的10-20m位置施劃機動車停止線、安裝紅黃兩色交通信號燈(燈色顯示順序為暗一黃一紅一暗)，在交通信號燈的下方安裝內容為“紅燈亮時，禁止直行和左轉車輛通行”的輔助標志；⑶右轉車輛自由接近環道，始終遵循讓行規則駛入和駛離環道；⑷進出口道范圍內未設置平面過街設施。二、交通運行組織較低機動車交通負荷水平下，讓行規則能夠安全、高效地為入環車輛、環內車輛和出環車輛分配通行權。隨著機動車交通負荷水平的提高，環道車流趨于密集，車輛進出環道的難度加大，入環車輛不讓環內車輛先行、環內車輛不讓出環車輛先行的現象愈發頻繁，讓行規則趨于全面失效。一旦發出環道全局死鎖預警，應禁止所有進口道的直行和左轉車輛接近環道，以便快速疏散環內車輛，避免發生環道全局死鎖。環道全局死鎖預警解除后，若任意進口道的機動車交通負荷處于較高水平，認為環形交叉口仍將面臨環道全局死鎖的危險，應使得各進口道的直行和左轉車輛有規律地接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道，直至各進口道的機動車交通負荷均降至相對較低的水平，方能允許直行和左轉車輛自由接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道。所有進口道適時交通信號控制條件下，所有進口道均為雙模式進口道，可以實施3種交通運行組織方式。根據進口道和環道的交通運行狀態，不同的交通運行組織方式之間將進行動態調整，每I種交通運行組織方式的活躍時間也將進行動態調整。⑴所有進口道同時放行:所有交通信號燈同時顯示暗燈，直行和左轉車輛自由接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道，如圖l_a所示；⑵所有進口道禁止放行:所有交通信號燈同時顯示紅燈，禁止直行和左轉車輛接近環道，已通過機動車停止線的車輛遵循讓行規則駛入和駛離環道，如圖Ι-b所示；⑶單個進口道輪流放行:按照順時針的順序，依次令單個進口道的交通信號燈顯示暗燈、其余進口道的交通信號燈顯示紅燈，顯示暗燈的進口道的直行和左轉車輛自由接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道，顯示紅燈的進口道的直行和左轉車輛不得接近環道,如圖Ι-c所示。三、交通數據檢測器布設根據承載交通功能的不同，將環形交叉口的車輛通行空間分為:(1)進口道；⑵出口道；⑶環道交織段必)環道基本段。四路環形交叉口的交通功能區編號，如圖2所示。為了實時監測進口道和環道的交通運行狀態，要求布設進口道上游檢測器、進口道停止線檢測器和環道檢測器。不同類型的交通數據檢測器具有不同的功能定位，采用車道獨立檢測方法獲取車頭時距和(或)占有時間，如表I所示。表I交通數據檢測器的布設方式本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種四路環形交叉口的所有進口道適時交通信號控制方法，包括實施條件、交通運行組織、交通數據檢測器布設、控制功能模塊設計4個方面的內容，其特征在于：(一)實施條件⑴各進口方向的進口車道數不少于2條，環內車道數不少于2條；⑵在各進口道臨近環道的10?20m位置施劃機動車停止線、安裝紅黃兩色交通信號燈，燈色顯示順序為暗→黃→紅→暗；在交通信號燈的下方安裝內容為“紅燈亮時，禁止直行和左轉車輛通行”的輔助標志；⑶右轉車輛自由接近環道，始終遵循讓行規則駛入和駛離環道；⑷進出口道范圍內未設置平面過街設施；(二)交通運行組織較低機動車交通負荷水平下，讓行規則能夠安全、高效地為入環車輛、環內車輛和出環車輛分配通行權；隨著機動車交通負荷水平的提高，環道車流趨于密集，車輛進出環道的難度加大，入環車輛不讓環內車輛先行、環內車輛不讓出環車輛先行的現象愈發頻繁，讓行規則趨于全面失效；一旦發出環道全局死鎖預警，應禁止所有進口道的直行和左轉車輛接近環道，以便快速疏散環內車輛，避免發生環道全局死鎖；環道全局死鎖預警解除后，若任意進口道的機動車交通負荷處于較高水平，認為環形交叉口仍將面臨環道全局死鎖的危險，應使得各進口道的直行和左轉車輛有規律地接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道，直至各進口道的機動車交通負荷均降至相對較低的水平，方能允許直行和左轉車輛自由接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道；所有進口道適時交通信號控制條件下，所有進口道均為雙模式進口道，可以實施3種交通運行組織方式；根據進口道和環道的交通運行狀態，不同的交通運行組織方式之間將進行動態調整，每1種交通運行組織方式的活躍時間也將進行動態調整；⑴所有進口道同時放行：所有交通信號燈同時顯示暗燈，直行和左轉車輛自由接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道；⑵所有進口道禁止放行：所有交通信號燈同時顯示紅燈，禁止直行和左轉車輛接近環道，已通過機動車停止線的車輛遵循讓行規則駛入和駛離環道；⑶單個進口道輪流放行：按照順時針的順序，依次令單個進口道的交通信號燈顯示暗燈、其余進口道的交通信號燈顯示紅燈，顯示暗燈的進口道的直行和左轉車輛自由接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道，顯示紅燈的進口道的直行和左轉車輛不得接近環道；上述3種交通運行組織方式之間的切換關系如下所示：⑴→⑵；⑵→⑴；⑵→⑶；⑶→⑵；⑶→⑴；(三)交通數據檢測器布設根據承載交通功能的不同，將環形交叉口的車輛通行空間分為：進口道、出口道、環道交織段和環道基本段；為了實時監測進口道和環道的交通運行狀態，要求布設進口道上游檢測器、進口道停止線檢測器和環道檢測器；不同類型的交通數據檢測器具有不同的功能定位，采用車道獨立檢測方法獲取車頭時距和/或占有時間，如下表所示：(四)控制功能模塊設計所有進口道適時交通信號控制方法是一種交通事件驅動的交通響應控制方法；它認為適時啟用某個進口道的某種交通信號燈色的目的是為了響應某些能夠表征道路使用者的通行時間資源供給或需求狀態、可定量解析或準確感知的交通事件；以“預判并消除環道全局死鎖的可能性、適應機動車交通負荷水平的連續變化”為控制目標，并將其分解為若干控制任務，交通事件被有選擇地納入到控制任務之中，作為動態調整環形交叉口的交通運行組織方式以及各進口道的交通信號燈色顯示時間的主要依據；所有進口道適時交通信號控制方法具有模塊化的技術架構，由主模塊、初始化模塊、全紅時間管理模塊和暗燈時間管理模塊構成；主模塊是控制方法的基礎平臺，初始化模塊和全紅時間管理模塊是面向所有進口道的交通信號燈、承擔具體控制任務的公用功能模塊，暗燈時間管理模塊是面向特定進口道的交通信號燈、承擔具體控制任務的專用功能模塊；控制方法的執行周期為1s，這意味著，交通信號燈色的更新周期為1s；⑴主模塊主模塊用以從頂層建立不同功能模塊之間的數據流和控制流，對于其他功能模塊實現既定的控制功能起到支撐的作用；主模塊中涉及的交通事件TEMAIN(no.)如下所示：TEMAIN(1.1)：已經啟用所有進口道同時放行方式；TEMAIN(2.1)：進口道1的交通信號燈顯示暗燈；TEMAIN(2.2)：進口道2的交通信號燈顯示暗燈；TEMAIN(2.3)：進口道3的交通信號燈顯示暗燈；TEMAIN(2.4)：進口道4的交通信號燈顯示暗燈；TEMAIN(3.1)：進口道1的當前暗燈時間大于等于最小暗燈時間；TEMAIN(3.2)：進口道2的當前暗燈時間大于等于最小暗燈時間；TEMAIN(3.3)：進口道3的當前暗燈時間大于等于最小暗燈時間；TEMAIN(3.4)：進口道4的當前暗燈時間大于等于最小暗燈時間；⑵初始化模塊初始化模塊用以對控制時段內具有固定取值的技術參數進行初始賦值操作；初始化模塊僅在控制時段的起始時刻被執行1次；在初始化模塊中進行賦值的技術參數包括：⑴黃燈時間；⑵最小全紅時...
【技術特征摘要】
1.一種四路環形交叉口的所有進口道適時交通信號控制方法，包括實施條件、交通運行組織、交通數據檢測器布設、控制功能模塊設計4個方面的內容，其特征在于: (一)實施條件 ⑴各進口方向的進口車道數不少于2條，環內車道數不少于2條； ⑵在各進口道臨近環道的10-20m位置施劃機動車停止線、安裝紅黃兩色交通信號燈，燈色顯示順序為暗一黃一紅一暗；在交通信號燈的下方安裝內容為“紅燈亮時，禁止直行和左轉車輛通行”的輔助標志； ⑶右轉車輛自由接近環道，始終遵循讓行規則駛入和駛離環道； ⑷進出口道范圍內未設置平面過街設施； (二)交通運行組織 較低機動車交通負荷水平下，讓行規則能夠安全、高效地為入環車輛、環內車輛和出環車輛分配通行權；隨著機動車交通負荷水平的提高，環道車流趨于密集，車輛進出環道的難度加大，入環車輛不讓環內車輛先行、環內車輛不讓出環車輛先行的現象愈發頻繁，讓行規則趨于全面失效；一旦發出環道全局死鎖預警，應禁止所有進口道的直行和左轉車輛接近環道，以便快速疏散環內車輛，避免發生環道全局死鎖；環道全局死鎖預警解除后，若任意進口道的機動車交通負荷處于較高水平，認為環形交叉口仍將面臨環道全局死鎖的危險，應使得各進口道的直行和左轉車輛有規律地接近環道，遵循讓行規則駛入和駛離環道，直至各進口道的機動車交通負荷均降至相對較低的水平，方能允許直行和左轉車輛...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐洪峰，姚榮涵，章琨，耿現彩，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：遼寧;21
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