多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种城市交叉路口交通信号控制方法，尤其是涉及一种用于城市交通 路口的相位可跳变动态车辆诱导控制方法。
【背景技术】
[0002] 对于交通流变化较大的城市交通路口，经常会遇到绿灯信号的车道无车通过，而 另一方向的车辆在排队等待的情况，车辆等待通行的时间过长，严重影响城市的交通运行 效率。而目前的道路交通信号机大多不具备相位可调变和动态诱导功能。智能交通管理和 控制系统（ITS)的投入，虽然能够很好的解决城市的交通控制，提升了城市交通道路运行 效率，但对于中小城市来说，采用ITS系统不仅面临系统投资大，并且存在支持问题。因此， 只有采用更加经济、实用的交通诱导控制方法，提高城市交叉路口车辆的通行能力，才是提 升城市交通道路运行效率的重要手段。
【发明内容】
[0003] 本发明针对现有技术的不足，提供了一种相位可跳变动态车辆诱导控制方法。设 计科学、合理，容易实现，系统投入小，简单、实用，能够切实提高城市交叉口车辆通行效率。
[0004] 本发明所采用的技术方案：
[0005] -种多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，利用交通信号机对路口交通信 号进行灵活控制，以提高路口车辆通行能力，减少车辆总的延误时间，
[0006] 1)在交通路口的每个车道设置上游车辆检测器和停车线车辆检测器，实时检测消 散车辆和进入路口的车辆信息，并传输到信号机控制系统；
[0007] 2)信号机控制系统根据交叉口各个车道的等待车辆和驶入交叉路口路段的车辆 多少，采用繁忙路段优先通行的方法，自动对繁忙车道发出通行信号，诱导该车道车辆优先 通行；
[0008] 3)相容车道采用同一相位，非相容车道采用相位跳变诱导控制的方法，使等待车 辆数量多的或驶入车辆多的某一车道获得优先通行权。
[0009] 所述的多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，采用相位跳变诱导控制时， 等待或驶来的车辆多的车道先放行，信号机发送绿灯信号，该车道车辆先放行；等待车辆少 的车道后放行；无车辆驶来且没有车辆等待的路段，交通信号机发出红灯或黄闪信号。
[0010] 所述的多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，某一车道获得优先通行权 后，如果在最小绿灯时间即将结束之前不再有车辆通过上游车辆检测器，或者该车道在获 得通行权之前没有排队车辆或无车辆到达，系统会判断其他非相容车道车辆情况，如果非 相容车道有车等待或有车驶入，则相位立即产生跳变，把通行权交给非相容车道，如果非相 容车道无车，则相位不跳变。
[0011] 所述的多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，在一个诱导周期内，系统根 据交叉口每个车道的等待或驶入车辆多少自动改变相位和相位数，相位根据车流随机跳 变，相位设定在1~4之间；相位跳变诱导控制主要针对交叉口某一车道的绿灯信号进行控 制，通过对某车道的等待车辆、该车道车流量、车速等信息计算分析，动态分配该绿灯时间。
[0012] 所述的多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，在一个动态感应的诱导周期 Ti内，如果某一车道j的车辆在某时刻获得通行权，交通信号机首先给出该相位所需的最 小绿灯时间GjO,疏散该车道排队车流和该时段的到达车流，并通过停车线车辆检测器统计 消散车流；GjO结束时，如果上游车辆检测器检测到上游仍然有车辆驶入路口，交通信号机 则增加一个单位绿灯延时；在单位绿灯延时时间内，如果仍然有车辆驶入路口，则继续增加 单位绿灯延时，直到该车道没有车辆到达或总绿灯时间Gj达到最大绿灯时间Gjmax，此时 交通信号机将立即改变诱导相位，把通行权交给非相容车道；如果在最小绿灯时间即将结 束之前不再有车辆驶入路口，或者系统检测该车道在获得通行权之前没有排队车辆或无车 辆到达，则立即进行相位跳变，把通行权交给有排队车辆或有车辆到达的非相容车道，j为 大于1的自然数。
[0013] 发明的有益效果：
[0014] 1)本发明多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，在交通车辆不饱和路口应 用有较好的诱导效果。首先，相位跳变控制很好的解决了无车车道绿灯而有车车道出现红 灯导致车辆排队等候（盲等）的情况；其次，由于动态诱导初始绿灯时间为零，相比于感应 控制具有较大的动态诱导范围；另外，诱导控制基于车辆检测器实时检测，相比于车流车辆 预测的道路车辆诱导算法具有较高的准确性和可靠性。
[0015] 2)由于采用了繁忙车道优先通行原则和初始绿灯时间为零的动态诱导算法，车辆 较少时采用相位跳变控制，有车辆车道和相容车道始终具有通行权，相比于传统感应诱导 控制（相位变化模式固定，无车辆车道有初始绿灯时间）、定周期信号机（相位变化模式固 定，诱导时间固定），该方法能够更进一步的降低车辆延误。
[0016] 3)本发明多相位跳变和车辆全动态交通诱导方法在城市道路各种通行状态情况 下（如交叉口车辆较少和拥堵）具有较高实用性。通过车辆检测装置实时检测车道的车流 信息，自动分配各个车道的绿灯信号时间。不仅相位的时间及相位的顺序是可以改变的，而 且相位个数和相位的组合也是可以改变的。这样信号控制能够更加灵活地适应路口的交通 状况。
[0017] 4)本发明多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，相位可跳变动态交通诱导 方法具有通用性，系统移植性高。该方法不仅可以在标准路口（路口有四个方向，每个方 向有直行、左转、右转车道）使用，而且可以适合其它不同形状的路口，提高了城市交叉口 车辆通行效率。如白天拥堵而晚上无车的城市道路交叉口进行车辆诱导，可解决以下关键 问题：1)在城市交叉口，无车车道为绿灯，而有车的车道为红灯禁止通行；2) -个诱导周期 内，交叉口车辆都出现了等待延误；3)车辆较多时，城市交叉口的车辆等待通行的时间过 长。
[0018] 5)本发明多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，每个车道采用两个车辆检 测器检测，车流量真实，相比于自适应诱导的车流量预测方法，诱导控制更加准确。由于相 位跳变采用繁忙车道优先通行原则，首先对交叉口各个车道信息检测和扫描处理，然后自 动分配诱导相位和相位数，实现多个非相容车道之间相位自动跳变的控制。
[0019] 6)本发明多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，可直接应用于目前生产的 感应诱导信号机设备上，定周期诱导信号机系统只需在安装时增加车辆检测装置，大大降 低企业的生产投入，同时也方便对现有设备的更新升级。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明交通控制方法传感器位置设置示意图。
[0021] 图2是本发明相位可跳变动态车辆诱导交通控制方法方框图。
[0022] 图3是本发明交通控制方法一个路口 4相位绿灯时序示意图。
[0023] 图4是本发明交通控制方法动态诱导效果图。
【具体实施方式】
[0024] 下面通过【具体实施方式】，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0025] 实施例1
[0026] 参见图1、图2。本发明多相位跳变和车辆全动态诱导交通控制方法，利用交通信 号机对路口交通信号进行灵活控制，以提高路口各方向车辆通行能力，减少车辆总的延误 时间，包括以下步骤：
[0027] 1)在交通路口的每个车道设置上游车辆检测器和停车线车辆检测器，实时检测消 散车辆和进入路口的车辆信息，并传输到信号机控制系统；
[0028] 2)系统根据交叉口各个车道的等待车辆和驶入交叉路口路段的车辆多少，采用繁 忙路段优先通行的方法，自动对繁忙车道发出通行信号，诱导该车道车辆优先通行；
[0029] 3)相容车道采用同一相位，非相容车道采用相位跳变诱导控制的方法，使等待车 辆数量多的或驶入车辆多的某一车道获得优先通行权。
[0030] 采用相位跳变诱导控制时，等待或驶来的车辆多的车道先放行，信号机发送绿灯 信号，该车道车辆先放行；等待车辆少的车道后放行；无车辆驶来且没有车辆等待的路段， 交通信号机发出红灯或黄闪信号。
[0031] 实施例2
[0032] 参见图1、图2。本实施例的