一种针对交叉口直右汇流冲突的右转信号感应控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及交通信号控制领域，具体涉及一种针对交叉口直右汇流冲突的右转信 号感应控制方法。
【背景技术】
[0002] 设置右转信号控制方法是指针对于直行车与右转车在汇流冲突情况下，导致汇入 车道通行效率降低问题而采取的信号控制方式，目的是分离直右汇流冲突。对道路交叉口 直右汇流冲突现象进行定义为右转车和直行车之间为争夺道路使用权造成直行车明显的 减速行为。直右汇入车道通行能力是指在当前的道路、交通、控制和环境条件下，一小时内 所通过冲突点位置的最大车辆数。
[0003] 目前，交叉口右转信号控制方法主要是针对右转机动车与直行行人和非机动车冲 突提出，一方面是从安全角度根据速度与距离关系确定行人和非机动车的过街危险系数， 进而根据危险系数的高低来确定右转信号控制设置依据；另一方面是从效率角度将行人流 量与右转机动车流量等效转化饱和度数值，进而根据饱和度最优值来确定是否设置右转信 号控制。上述研究在右转车流与直行行人、非机动车冲突较大的交叉口具有很好实用价值， 但在直行和右转车流汇流冲突严重交叉口应用效果不佳，因为一直缺少对直行和右转汇流 冲突机理的解析和量化研究。
[0004] 经过发明人长期调查和研究，通过统计大量交叉口直行车流与右转车流的冲突数 据，分析得到直行车与右转车的冲突规律，建立了直右汇入车道通行能力的理论计算模型， 并以汇入车道通行能力最大为目标确定右转信号控制的开启阈值，根据实时检测直行车流 量与阈值关系制定交叉口右转信号控制方案，使得直行车流与右转车流之间相互影响最 小，车道资源的利用率最高。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种针对交叉口直右汇流冲突的右转信号感应控制方法， 克服了目前针对直行右转冲突设置信号控制的盲目性。
[0006] 本发明采用的技术方案是：一种针对交叉口直右汇流冲突的右转信号感应控制方 法，具体步骤如下：
[0007] A)先建立直右汇入车道通行能力计算模型；
[0008] 建立直右汇入车道通行能力计算模型的步骤，包括：
[0009] a)实地调查，获取建立直右汇入车道通行能力计算所需的数据；需要的数据包 括：需要获得的数据包括：周期长度c、单位时间的单车道直行车小时流量Q、单位时间内车 辆到达率d、直行车饱和车头时距hs、当右转车与直行车汇入冲突后前直行车与右转车的车 头时距is、直行车与冲突的右转车的车头时距hs^右转车插入直行车间隙时距τ;
[0010] b)利用调查得到的数据计算绿信比λ、右转车插入直行车车头间隙分布区间 τ2]、直行车与右转车冲突后通行效率系数η、右转车插入直行车车头间隙分布区间 分布概率p;
[0011] 计算5种数据的步骤包括：
[0012] 1)常规信号交叉口绿信比参数计算λ=g/c。
[0013] 2)验证车头时距分布符合M3分布计算；
，通过卡方检验 符合实际车头时距分布后，采用M3分布预测不同时段交通流的车头时距分布状况。
[0014] 3)右转车插入直行车车头间隙分布区间[ττ2]的界定方法：可插入车头时距 下限^，即当小于该值时，右转车无法插入。可插入车头时距上限τ2，即当大于该值时，右 转车辆可安全汇入，并不会对后续直行车产生冲突延误。
[0015] 4)直行车与右转车汇流冲突后通行效率系数η计算。当产生冲突后通行效率系
[0016] 5)右转车插入直行车流间隙分布区间[ττ2]的概率Ρ计算。对于通过数据定 义的右转车插入直行车车头间隙分布区间，在车头时距服从CoWan'sM3分布条件下，其概 率为：P=P(h<τ^-ΡΟΚτ》。
[0017]c)用建立模型数据得到直右汇入车道通行能力计算方法：
[0019]B)再确定交叉口右转信号控制方法。
[0020]a)实地调查，根据交叉口的实际情况选择合适的检测器安装位置；首先确定交叉 口流量检测器安放位置，一般检测器在距离停车线30~35米设置，检测器用于检测道路 交叉口与右转车有冲突的外侧直行车道的直行车流量，考虑到车辆在运行过程中有变道情 况，所以检测器一般安放在白实线内确保车辆经过检测器后不会改变方向。当有公交车停 靠站等干扰因素时，可将检测器适当前移。如果外侧车道为直右混合车道时，则检测器设置 在停车线后6m处，防止误测右转车流量。
[0021] b)根据模型运算结果，确定合适的流量阈值步骤包括：考虑右转车插入直行车流 的冲突影响，通过输入不同的直行车流量计算其对应的直右汇入车道通行能力，并分别绘 制右转信号控制开启前后直行车流量对应的汇入车道的通行能力曲线，分析两条曲线的关 系变化趋势，而两条曲线的交点就是右转信号控制的直行车流量阈值qt。
[0022] c)根据流量检测器检测的数据判断选择信号控制方案：由于信号控制的相位及 阶段方案需要提前设定，因此在交叉口右转感应交通信号控制算法设计中，不采用实时监 测的直行车流量，而使用的是前3个周期检测器检测值的平滑值qi]。平滑值qi]与流量阈 值qt进行逻辑判断。当平滑值大于等于流量阈值qt时，开启右转信号控制灯。当平滑值小 于流量阈值qt时，不开启右转信号控制灯。
[0023] 本发明在计算直右汇入车道通行能力的过程中，依据直行车与右转车汇流冲突状 态下交通流特性，并结合交叉口实际运行特性，进行模型的建立与简化。针对不同交叉口运 行特点，都可以运用模型得到不同流量状态下的直行右转汇入车道通行能力，以此为基础 确定流量阈值qt，为右转信号控制方案提供可靠的判断依据，使得右转车与直行车相互影 响最小，车道资源利用最高。
[0024] 本发明有益效果：本发明与现有技术相比具有如下特点：
[0025] 1)本发明提出的方法，主要适用于直行右转汇流冲突严重的交叉口。
[0026] 2)本发明以直行车流量阈值作为判断下一周期是否开启右转信号控制的依据。
[0027] 3)本发明以直右汇流车道通行效率最大为依据确定开启右转信号控制的直行车 流量阈值。
[0028] 4)本发明提出的方法，既可以根据调查流量设计右转车流的多时段定周期控制方 案，又可以根据实时检测流量进行右转信号感应控制。
[0029] 5)本发明提出方法采用的输入流量是采用前3个周期检测器检测值的平滑值。
[0030] 6)本发明通过解析直右汇流冲突机理提出了直右汇入车道的通行能力理论计算 模型，能够直观表达不同流量状态下冲突对直行右转汇入车道通行效率的影响。
【附图说明】
[0031] 图1是本发明设置右转信号控制设计方法的流程图；
[0032] 图2是本发明所适用的平面十字交叉口图；
[0033] 图3是右转信号控制的流量阈值确定图；
[0034] 图4是开启右转控制的交叉口信号阶段图；
[0035] 图5是不开启右转控制的交叉口信号阶段图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明：
[0037] 如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种针对交叉口直右汇流冲突的右转信号感应 控制方法，步骤包括：先建立直行右转汇入车道通行能力计算模型，再确定右转信号控制方 法。
[0038]A)在建立直右转汇入车道通行能力计算模型的过程中：
[0039]a)实地调查，获取建立直行右转汇入车道通行能力计算所需的数据；需要的数据 包括：需要获得的数据包括：周期长度C、单位时间的单车道直行车小时流量Q、单位时间内 车辆到达率d、直行车饱和车头时距hs、当右转车与直行车汇入冲突后前直行车与右转车的 车头时距is、直行车与冲突的右转车的车头时距hs^右转车插入直行车间隙时距τ;
[0040]b)通过得到的统计数据，对车头时距的分布验证符合CoWan'sM3分布。根据M3
式中：