專(zhuān)利名稱(chēng)：一種信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能交通控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種更為準(zhǔn)確的信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人民生活水平的不斷提高，汽車(chē)逐漸成為城市居民日常出行的必要交通工具。與此同時(shí)，汽車(chē)帶來(lái)的道路交通擁堵也越來(lái)越嚴(yán)重。車(chē)輛引發(fā)的交通擁堵往往突出表現(xiàn)在城市道路交叉口附近，平面交叉口由于交通流的沖突和干擾，其通行能力往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于路段水平。為了使交叉口的交通信號(hào)控制更具針對(duì)性，保證各個(gè)方向車(chē)流綠燈時(shí)間的合理分配，必須找到一種準(zhǔn)確評(píng)價(jià)交叉口交通擁堵?tīng)顟B(tài)的方法?，F(xiàn)有的技術(shù)中有很多評(píng)價(jià)交叉口交通擁堵程度的方法，但普遍采用線(xiàn)圈實(shí)際檢測(cè)的車(chē)流量值作為計(jì)算飽和度的主要依據(jù)，但由于實(shí)測(cè)車(chē)流量與車(chē)速并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，特別是嚴(yán)重?fù)矶虑闆r下流量值反而顯著下降，導(dǎo)致很多基于流量值計(jì)算的擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)會(huì)與實(shí)際情況出現(xiàn)較大偏差，嚴(yán)重影響后續(xù)交通信號(hào)控制配時(shí)中周期和綠信比參數(shù)的準(zhǔn)確性，甚至可能出現(xiàn)路網(wǎng)中最堵的路口反而周期最小、擁堵排隊(duì)最嚴(yán)重的車(chē)道反而只有最小綠燈放行時(shí)間的極端情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)中依靠車(chē)流量計(jì)算擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)存在的與實(shí)際情況有較大·偏差的問(wèn)題，提供了一種檢測(cè)方法、數(shù)據(jù)處理和狀態(tài)評(píng)價(jià)方面準(zhǔn)確性高、實(shí)用性強(qiáng)、適用范圍廣的信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的一種信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟a.采集交叉口信號(hào)機(jī)相位數(shù)據(jù)，獲取交叉口信號(hào)機(jī)周期值C以及每一個(gè)車(chē)道對(duì)應(yīng)的相位綠燈持續(xù)時(shí)間gp其中j為車(chē)道j ;b.檢測(cè)每個(gè)車(chē)道在相位綠燈時(shí)間內(nèi)通過(guò)的車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間\_，該車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間為相位綠燈時(shí)間內(nèi)各車(chē)輛通過(guò)車(chē)道口所用時(shí)間的總和；c.根據(jù)相位綠燈持續(xù)時(shí)間和車(chē)道車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間得出各車(chē)道時(shí)間飽
t j
和值I/ = 一 ；d.根據(jù)車(chē)道時(shí)間飽和值、車(chē)道飽和流量值、相位綠燈持續(xù)時(shí)間和周期值得出各車(chē)
￥ S，￥ O"
道折算流量= j (: j，其中S」為預(yù)先設(shè)定好的車(chē)道飽和流量值；本發(fā)明中將車(chē)
輛實(shí)際利用綠燈時(shí)間作為判斷車(chē)道是否繁忙的重要參數(shù)，根據(jù)車(chē)輛實(shí)際利用綠燈時(shí)間折算出在車(chē)道飽和流量值情況下該車(chē)輛實(shí)際利用綠燈時(shí)間內(nèi)通過(guò)的車(chē)輛數(shù)。
e.計(jì)算相位中各車(chē)道折算流量比，并將各車(chē)道中最大車(chē)道折算流量比作為該相位
折算流量比yi，即I = max其中i為相位i，qij為相位i中車(chē)道j的折算流量，
Si, j為相位i中車(chē)道j的飽和流量；f.將各相位折算流量比之和作為交叉口交通飽和度，即Χ = Σ yi ；
Ig.將交叉口交通擁堵?tīng)顟B(tài)進(jìn)行分級(jí)，根據(jù)交叉口當(dāng)前交通飽和度所落在的級(jí)別判斷交叉口的擁堵等級(jí)。在車(chē)道不擁堵時(shí)，車(chē)輛通過(guò)車(chē)道口的時(shí)間會(huì)較短，而在車(chē)道擁堵時(shí)，車(chē)輛通過(guò)車(chē)道口的時(shí)間較長(zhǎng)，本發(fā)明中就是采用檢測(cè)車(chē)輛通過(guò)車(chē)道口的時(shí)間的方式，根據(jù)車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間能夠識(shí)別在車(chē)道口通過(guò)同樣或相近車(chē)輛數(shù)時(shí)，哪種為擁堵情況那種不為擁堵情況，本發(fā)明再根據(jù)該車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間計(jì)算出交叉口該周期內(nèi)的交通飽和度，然后進(jìn)行交通狀態(tài)評(píng)價(jià)。解決了實(shí)測(cè)車(chē)流量與車(chē)速并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，尤其是嚴(yán)重?fù)矶虑闆r下流量值反而顯著下降，導(dǎo)致很多基于流量值計(jì)算的擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)會(huì)與實(shí)際情況出現(xiàn)較大偏差的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)交叉口各車(chē)道的實(shí)測(cè)流量進(jìn)行校正，計(jì)算獲得更為準(zhǔn)確的交叉口擁堵程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。作為一種優(yōu)選方案，步驟b中車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間包括相位綠燈通行期間車(chē)道內(nèi)所有經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈檢測(cè)器車(chē)輛車(chē)身切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)的總時(shí)間和相位綠燈通行期間車(chē)道內(nèi)經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈檢測(cè)器的車(chē)輛中任意相鄰車(chē)之間必須保持的安全空擋總時(shí)間，即
η
tj=T0h + Ah)，其中hx為相位綠燈期間第X輛車(chē)車(chē)身切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)的時(shí)間長(zhǎng)度，
X=I
即車(chē)頭與車(chē)尾經(jīng)過(guò)觸發(fā)線(xiàn)圈時(shí)刻的差的絕對(duì)值，Ah為車(chē)道內(nèi)前后相鄰兩輛車(chē)不可缺少的空檔時(shí)間，該Ah為常數(shù)，通過(guò)在路口調(diào)查獲得。根據(jù)本發(fā)明計(jì)算方法，當(dāng)車(chē)道不擁堵時(shí)，通過(guò)車(chē)輛切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)時(shí)間較短，但車(chē)輛之間的空檔會(huì)較大，這樣得到的實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間就較短，也就反映了車(chē)道不擁堵的情況。而當(dāng)車(chē)道擁堵時(shí)，通過(guò)車(chē)輛切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)時(shí)間較長(zhǎng)，且車(chē)輛之間的空檔會(huì)較小，有可能除了必須的安全空檔時(shí)間車(chē)輛之間的空檔時(shí)間為零，即車(chē)輛之間相緊挨，這樣即使只通過(guò)幾輛車(chē)但得到的實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間較長(zhǎng)，也就反映了車(chē)道擁堵的情況。作為一種優(yōu)選方案，步驟g中將交叉口交通擁堵?tīng)顟B(tài)進(jìn)行分級(jí)為預(yù)先將交叉口擁堵?tīng)顟B(tài)分成若干個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)一組交叉口飽和度的上下閾值區(qū)間，根據(jù)當(dāng)前交叉口飽和度值所落的區(qū)間判斷交叉口交通擁堵等級(jí)。一種信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括若干記錄車(chē)輛切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)始末時(shí)間的線(xiàn)圈檢測(cè)器和處理器，線(xiàn)圈檢測(cè)器與處理器連接，所述處理器還與交叉口信號(hào)機(jī)相連接，讀取交叉口信號(hào)機(jī)的周期值以及每一個(gè)車(chē)道對(duì)應(yīng)的相位綠燈持續(xù)時(shí)間，處理器內(nèi)存儲(chǔ)有設(shè)定好的交叉口交通擁堵等級(jí)數(shù)據(jù)，處理器根據(jù)線(xiàn)圈檢測(cè)器和交叉口信號(hào)機(jī)的信息計(jì)算出交叉口交通飽和度值，與交叉口交通擁堵等級(jí)數(shù)據(jù)比較后判斷出交叉口交通擁堵等級(jí)。該線(xiàn)圈檢測(cè)器設(shè)置在車(chē)道口停車(chē)線(xiàn)后，車(chē)輛在通過(guò)車(chē)道口后開(kāi)始切割線(xiàn)圈檢測(cè)器磁力線(xiàn)。因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將車(chē)輛實(shí)際利用綠燈時(shí)間作為判斷車(chē)道是否繁忙的重要參數(shù)，有效解決了實(shí)測(cè)車(chē)流量與車(chē)速并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，通過(guò)對(duì)交叉口各車(chē)道的實(shí)測(cè)流量進(jìn)行校正，計(jì)算獲得更為準(zhǔn)確的交叉口擁堵程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)。


附圖I是本發(fā)明的一種工作流程示意圖；附圖2是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)框示
附圖3是本發(fā)明實(shí)施例中舉例的交叉口相位及車(chē)道的一種示意圖；附圖4是本發(fā)明實(shí)施例中車(chē)道Al車(chē)輛通過(guò)情況的一種波形示意圖；附圖5是本發(fā)明實(shí)施例中車(chē)道BI車(chē)輛通過(guò)情況的一種波形示意圖。I-線(xiàn)圈檢測(cè)器2-處理器3-信號(hào)機(jī)
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例本實(shí)施例一種信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)，如圖2所示，該系統(tǒng)包括若干記錄車(chē)輛切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)始末時(shí)間的線(xiàn)圈檢測(cè)器I和處理器2，線(xiàn)圈檢測(cè)器與處理器連接，該線(xiàn)圈檢測(cè)器安裝在各車(chē)道停車(chē)線(xiàn)后部。處理器還與交叉口信號(hào)機(jī)3相連接，用于讀取交叉口信號(hào)機(jī)的周期值以及每一個(gè)車(chē)道對(duì)應(yīng)的相位綠燈持續(xù)時(shí)間，在處理器內(nèi)存儲(chǔ)有設(shè)定好的交叉口交通擁堵等級(jí)數(shù)據(jù)，處理器根據(jù)線(xiàn)圈檢測(cè)器和交叉口信號(hào)機(jī)的信息計(jì)算出交叉口交通飽和度值，與交叉口交通擁堵等級(jí)數(shù)據(jù)比較后判斷出交叉口交通擁堵等級(jí)。如圖I所示，在處理器中進(jìn)行的信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法具體如下步驟步驟I :采集交叉口信號(hào)機(jī)相位數(shù)據(jù)，獲取交叉口信號(hào)機(jī)的周期值以及每一個(gè)車(chē)道對(duì)應(yīng)的相位綠燈持續(xù)時(shí)間；該交叉口信號(hào)機(jī)周期值C，每一個(gè)車(chē)道對(duì)應(yīng)的相位綠燈持續(xù)時(shí)間gp其中j為車(chē)道j°步驟2 :檢測(cè)每個(gè)車(chē)道在相位綠燈時(shí)間內(nèi)通過(guò)的車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間；該車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間包括相位綠燈通行期間車(chē)道內(nèi)所有經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈檢測(cè)器車(chē)輛車(chē)身切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)的總時(shí)間和相位綠燈通行期間車(chē)道內(nèi)經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈檢測(cè)器的車(chē)輛
η
中任意相鄰車(chē)之間必須保持的安全空擋總時(shí)間，即^ = ^(hx+Ah)，其中匕為相位綠
Λ-I5
燈期間第X輛車(chē)車(chē)身切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)的時(shí)間長(zhǎng)度，即車(chē)頭與車(chē)尾經(jīng)過(guò)觸發(fā)線(xiàn)圈時(shí)刻的差的絕對(duì)值，Ah為車(chē)道內(nèi)前后相鄰兩輛車(chē)不可缺少的安全空檔時(shí)間，該Ah為常數(shù)，通過(guò)在路
口調(diào)查獲得。步驟3 :根據(jù)相位綠燈持續(xù)時(shí)間和車(chē)輛實(shí)際利綠燈時(shí)間計(jì)算出各車(chē)道時(shí)間飽和值；
該車(chē)道時(shí)間飽和值為車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間和相位綠燈持續(xù)時(shí)間之比，SP
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，其特征在于包括以下步驟 a.采集交叉口信號(hào)機(jī)相位數(shù)據(jù)，獲取交叉口信號(hào)機(jī)周期值C以及每一個(gè)車(chē)道對(duì)應(yīng)的相位綠燈持續(xù)時(shí)間gp其中j為車(chē)道j ; b.檢測(cè)每個(gè)車(chē)道在相位綠燈時(shí)間內(nèi)通過(guò)的車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間\_，該車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間為相位綠燈時(shí)間內(nèi)各車(chē)輛通過(guò)車(chē)道口所用時(shí)間的總和； c.根據(jù)相位綠燈持續(xù)時(shí)間和車(chē)道車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間得出各車(chē)道時(shí)間飽和值
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，其特征是步驟b中車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間包括相位綠燈通行期間車(chē)道內(nèi)所有經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈檢測(cè)器車(chē)輛車(chē)身切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)的總時(shí)間和相位綠燈通行期間車(chē)道內(nèi)經(jīng)過(guò)線(xiàn)圈檢測(cè)器的車(chē)輛中任意相 鄰車(chē)之間必須保持的安全空擋總時(shí)間，即
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法，其特征是步驟g中將交叉口交通擁堵?tīng)顟B(tài)進(jìn)行分級(jí)為預(yù)先將交叉口擁堵?tīng)顟B(tài)分成若干個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)一組交叉口飽和度的上下閾值區(qū)間，根據(jù)當(dāng)前交叉口飽和度值所落的區(qū)間判斷交叉口交通擁堵等級(jí)。
4.一種信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征是包括若干記錄車(chē)輛切割線(xiàn)圈磁力線(xiàn)始末時(shí)間的線(xiàn)圈檢測(cè)器(I)和處理器(2)，線(xiàn)圈檢測(cè)器與處理器連接，所述處理器還與交叉口信號(hào)機(jī)(3)相連接，用于讀取交叉口信號(hào)機(jī)的周期值以及每一個(gè)車(chē)道對(duì)應(yīng)的相位綠燈持續(xù)時(shí)間，在處理器內(nèi)存儲(chǔ)有設(shè)定好的交叉口交通擁堵等級(jí)數(shù)據(jù)，處理器根據(jù)線(xiàn)圈檢測(cè)器和交叉口信號(hào)機(jī)的信息計(jì)算出交叉口交通飽和度值，與交叉口交通擁堵等級(jí)數(shù)據(jù)比較后判斷出交叉口交通擁堵等級(jí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種信號(hào)控制交叉口的交通狀態(tài)評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。解決了依靠車(chē)流量計(jì)算擁堵評(píng)價(jià)指標(biāo)存在的與實(shí)際情況有較大偏差的問(wèn)題。其包括以下步驟獲取交叉口信號(hào)機(jī)的周期值以及每一個(gè)車(chē)道對(duì)應(yīng)的相位綠燈持續(xù)時(shí)間；檢測(cè)每個(gè)車(chē)道在相位綠燈時(shí)間內(nèi)通過(guò)的車(chē)輛實(shí)際利用相位綠燈時(shí)間；計(jì)算出各車(chē)道時(shí)間飽和值；計(jì)算出各車(chē)道折算流量；根據(jù)各車(chē)道折算流量計(jì)算各相位折算流量比；根據(jù)各相位折算流量比計(jì)算出交叉口交通飽和度；根據(jù)交叉口交通飽和度所落在的級(jí)別評(píng)價(jià)交叉口的擁堵等級(jí)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是將車(chē)輛實(shí)際利用綠燈時(shí)間作為判斷車(chē)道是否繁忙的重要參數(shù)，有效解決了實(shí)測(cè)車(chē)流量與車(chē)速并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
文檔編號(hào)G08G1/01GK102915637SQ20121027219
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月1日
發(fā)明者吳昊旻, 沈建惠, 章如峰, 姚建民, 徐震輝, 張偉, 楊永耀, 沈國(guó)江 申請(qǐng)人:浙江浙大中控信息技術(shù)有限公司