一種面向城市瓶頸路段的車輛排隊溢流預判方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種面向城市瓶頸路段的車輛排隊溢流預判方法，用以判別路段是否發(fā)生或將要發(fā)生車輛排隊溢流，主要包括最大廣義排隊長度的確定方法和車輛排隊溢流預判方法兩個部分，首先確定瓶頸路段允許車輛排隊長度值，即溢流安全距離；接著結合交通沖擊波模型，計算排隊累積沖擊波和排隊消散沖擊波的波速；然后確定沖擊波檢測器的布設位置；最后，根據(jù)檢測器的布設位置，計算最大廣義排隊長度值，若車輛廣義排隊長度大于溢流安全距離，即認為發(fā)生或將要發(fā)生車輛排隊溢流。本發(fā)明提出的瓶頸路段車輛排隊溢流預判，為是否及時實施交叉口瓶頸路段車輛排隊溢流控制提供了前提與質量保障。
【專利說明】一種面向城市瓶頸路段的車輛排隊溢流預判方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于道路交通控制領域，具體涉及一種面向城市瓶頸路段的最大廣義車輛排隊長度確定和車輛排隊溢流預判方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展、人口的持續(xù)增長以及人民生活水平的逐漸提高，我國機動車保有量也正以前所有未有的速度增加，龐大的機動車數(shù)量使得城市道路及其交通設施不堪重負，局部甚至大面積的交通擁堵時常發(fā)生。從交通擁堵發(fā)生的空間來看，城市道路交通擁堵現(xiàn)象往往是從路網(wǎng)某一交叉口開始，表現(xiàn)為交叉口某一進口道車輛排隊過長，并連續(xù)多周期得不到有效的消散，車輛排隊有進一步向上游蔓延甚至延伸至上游交叉口內(nèi)的態(tài)勢，可能會出現(xiàn)車輛排隊溢流現(xiàn)象?，F(xiàn)有研究多以溢流安全距離(瓶頸路段允許車輛排隊長度值)作為排隊溢流檢測器與停車線之間的距離，通過采集到的信息作為車輛排隊是否發(fā)生或者將要發(fā)生車輛排隊溢流現(xiàn)象的判斷標準。然而，合適的溢流安全距離往往受到瓶頸路段長度、路段上游車輛到達強度等參數(shù)值影響，不同的道路、交通條件下所需要的溢流安全距離往往并非唯一確定的。而在實際應用中，排隊溢流檢測器無法也不可能滿足溢流安全距離的動態(tài)布設需求。因此，考慮到當廣義排隊長度(周期內(nèi)瓶頸路段上隊尾車輛所處位置距離交叉口停車線的距離)大于溢流安全距離時，認為發(fā)生或將要發(fā)生車輛排隊溢流，會更合理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種面向城市瓶頸路段的車輛排隊溢流預判方法，主要包括溢流安全距離的確定方法和最大廣義排隊長度的確定方法兩個部分，通過比較溢流安全距離和最大廣義排隊長度的大小，用以識別發(fā)生或將要發(fā)生車輛排隊溢流路段，進而決定是否進行溢流控制，以避免或減緩大面積城市交通擁堵。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案為:一種面向城市瓶頸路段的車輛排隊溢流預判方法，包括以下步驟:
[0005]a.溢流安全距離Lsafe確定:
[0006]溢流安全距離Lsafe，是瓶頸路段允許車輛排隊長度值。考慮到普通控制方案與溢流控制方案之間的過渡要求，以k個周期為控制方案之間轉換的過渡周期數(shù)，k值一般取I?3，提出溢流安全距離的計算公式，如下式所示:
[0007]Lsafe = L-k.Leff.(qa.C-qm.g) /3600
[0008]式中:L——瓶頸路段長度，單位:米;
[0009]Leff—有效車身長度，為實際車身長度與停車安全距離之和，等于進口道連續(xù)停止車輛之間的平均車頭間距，通過排隊長度與排隊車輛數(shù)比值得到，單位:米；
[0010]Qa—路段上游車輛平均到達率，通過上游交叉口檢測器檢測得到，單位:當量交通量/時；[0011]qm—溢流控制方案采用前，當前周期有效綠燈起亮后車輛駛離率，假定車輛以飽和流率駛離，通過下游交叉口檢測器檢測得到，單位:當量交通量/時；
[0012]C——周期時間，單位:秒；
[0013]g——進口道綠燈時間，單位:秒。
[0014]b.排隊累積沖擊波和排隊消散沖擊波的波速確定:
[0015]步驟一:排隊累積沖擊波波速確定。
[0016]排隊累積沖擊波是在紅燈期間，到達交叉口停車線處的車輛由于遇到紅燈被迫停車，交通流狀態(tài)由自由流狀態(tài)向阻塞交通流狀態(tài)轉變時產(chǎn)生的沖擊波。其波速Ul可由下式表不:
[0017]
【權利要求】
1.一種面向城市瓶頸路段的車輛排隊溢流預判方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)溢流安全距離Lsafe確定； 所述溢流安全距離Lsafe——是瓶頸路段允許車輛排隊長度值，其計算公式如下:
2.根據(jù)權利要求1所述的一種面向城市瓶頸路段的車輛排隊溢流預判方法，其特征在于:所述步驟4)中最大廣義車輛排隊長度通過下式確定:
【文檔編號】G08G1/07GK103680157SQ201410004925
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權日:2014年1月6日
【發(fā)明者】陳峻, 朱仁偉, 劉志廣, 何鵬 申請人:東南大學