四路環(huán)形交叉口的所有進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種四路環(huán)形交叉口的所有進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制方法，屬于智能交通控制【技術(shù)領(lǐng)域】。其特征是利用進(jìn)口道上游檢測(cè)器、進(jìn)口道停止線(xiàn)檢測(cè)器和環(huán)道檢測(cè)器，全面監(jiān)測(cè)進(jìn)口道和環(huán)道的交通運(yùn)行狀態(tài)，在各進(jìn)口道臨近環(huán)道的10-20m位置施劃?rùn)C(jī)動(dòng)車(chē)停止線(xiàn)、安裝紅黃兩色交通信號(hào)燈(燈色顯示順序?yàn)榘怠S→紅→暗)，在交通信號(hào)燈的下方安裝內(nèi)容為“紅燈亮?xí)r，禁止直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛通行”的輔助標(biāo)志，面向所有進(jìn)口道適時(shí)實(shí)施交通信號(hào)控制，預(yù)設(shè)了3種交通運(yùn)行組織方式，采用模塊化設(shè)計(jì)并以交通事件為驅(qū)動(dòng)機(jī)制，能夠及時(shí)預(yù)判并徹底消除環(huán)道全局死鎖的可能性，動(dòng)態(tài)調(diào)整交通運(yùn)行組織方式以及交通信號(hào)燈色的顯示時(shí)間，主動(dòng)適應(yīng)機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷水平的連續(xù)變化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】四路環(huán)形交叉口的所有進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能交通控制【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種四路環(huán)形交叉口的所有進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)形交叉口是一種常見(jiàn)的道路平面交叉口。根據(jù)交通控制等級(jí)由低到高的順序，將環(huán)形交叉口的交通控制方法分為:⑴全時(shí)讓行規(guī)則控制，即車(chē)輛自由接近環(huán)道，始終遵循“入環(huán)車(chē)輛讓環(huán)內(nèi)車(chē)輛先行、環(huán)內(nèi)車(chē)輛讓出環(huán)車(chē)輛先行”的讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道；⑵進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制，即車(chē)輛按照適時(shí)啟用的交通信號(hào)燈色的指示接近環(huán)道，始終遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道進(jìn)口道和環(huán)道全時(shí)交通信號(hào)控制，即車(chē)輛始終按照周期性變化的交通信號(hào)燈色的指示接近、駛?cè)牒婉傠x環(huán)道。面對(duì)交通事故頻發(fā)、通行效率低下等交通問(wèn)題，提升環(huán)形交叉口的交通控制等級(jí)是從根本上提高環(huán)形交叉口作為一種交通設(shè)施的服務(wù)能力的必然選擇。
[0003]近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)環(huán)形交叉口的交通信號(hào)控制方法進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)研究。國(guó)外學(xué)者的研究多聚焦于進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制，國(guó)內(nèi)學(xué)者的研究多聚焦于進(jìn)口道和環(huán)道全時(shí)交通信號(hào)控制。
[0004]傳統(tǒng)的進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制方法要求在機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷水平顯著較高或較低的個(gè)別進(jìn)口道臨近環(huán)道的上游位置施劃?rùn)C(jī)動(dòng)車(chē)停止線(xiàn)、安裝紅黃兩色交通信號(hào)燈(燈色顯示順序?yàn)榘狄稽S一紅一暗)，因此，又稱(chēng)為個(gè)別進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制方法。
[0005]個(gè)別進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制條件下，將環(huán)形交叉口的機(jī)動(dòng)車(chē)進(jìn)口道分為:⑴全時(shí)讓行規(guī)則控制進(jìn)口道，即單模式進(jìn)口道；⑵適時(shí)交通信號(hào)控制進(jìn)口道，即雙模式進(jìn)口道。通常情況下，雙模式進(jìn)口道的交通信號(hào)燈顯示暗燈，車(chē)輛自由接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道。當(dāng)雙模式進(jìn)口道緊鄰的下游進(jìn)口道出現(xiàn)較長(zhǎng)的車(chē)輛排隊(duì)時(shí)，令雙模式進(jìn)口道的交通信號(hào)燈由暗燈切換至紅燈，禁止車(chē)輛接近環(huán)道，以增加環(huán)道車(chē)流的安全穿越間隙數(shù)，使得下游進(jìn)口道的車(chē)輛有更多的機(jī)會(huì)駛?cè)氕h(huán)道。當(dāng)雙模式進(jìn)口道的交通信號(hào)燈的紅燈時(shí)間到達(dá)最大紅燈時(shí)間或下游進(jìn)口道的車(chē)輛排隊(duì)情況明顯緩解時(shí)，令雙模式進(jìn)口道的交通信號(hào)燈由紅燈切換至暗燈，車(chē)輛自由接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道。
[0006]個(gè)別進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制方法存在以下技術(shù)缺陷:
[0007]⑴僅適用于各進(jìn)口道的機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷水平呈現(xiàn)顯著不均衡性的環(huán)形交叉口，同時(shí)，缺少對(duì)所謂“不均衡性”的定量描述，導(dǎo)致雙模式進(jìn)口道的設(shè)置條件不明確；
[0008]⑵無(wú)法全面監(jiān)測(cè)進(jìn)口道和環(huán)道的交通運(yùn)行狀態(tài)，隨著各進(jìn)口道機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷水平的整體提高，難以避免環(huán)道全局死鎖現(xiàn)象的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在全面監(jiān)測(cè)進(jìn)口道和環(huán)道的交通運(yùn)行狀態(tài)、所有進(jìn)口道均安裝紅黃兩色交通信號(hào)燈的技術(shù)框架下，本發(fā)明提供了一種四路環(huán)形交叉口的所有進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制方法。
[0010]從實(shí)施條件、交通運(yùn)行組織、交通數(shù)據(jù)檢測(cè)器布設(shè)、控制功能模塊設(shè)計(jì)4個(gè)方面敘述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0011]一、實(shí)施條件
[0012]⑴各進(jìn)口方向的進(jìn)口車(chē)道數(shù)不少于2條，環(huán)內(nèi)車(chē)道數(shù)不少于2條；
[0013]⑵在各進(jìn)口道臨近環(huán)道的10-20m位置施劃?rùn)C(jī)動(dòng)車(chē)停止線(xiàn)、安裝紅黃兩色交通信號(hào)燈(燈色顯示順序?yàn)榘狄稽S一紅一暗)，在交通信號(hào)燈的下方安裝內(nèi)容為“紅燈亮?xí)r，禁止直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛通行”的輔助標(biāo)志；
[0014]⑶右轉(zhuǎn)車(chē)輛自由接近環(huán)道，始終遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道；
[0015]⑷進(jìn)出口道范圍內(nèi)未設(shè)置平面過(guò)街設(shè)施。
[0016]二、交通運(yùn)行組織
[0017]較低機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷水平下，讓行規(guī)則能夠安全、高效地為入環(huán)車(chē)輛、環(huán)內(nèi)車(chē)輛和出環(huán)車(chē)輛分配通行權(quán)。隨著機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷水平的提高，環(huán)道車(chē)流趨于密集，車(chē)輛進(jìn)出環(huán)道的難度加大，入環(huán)車(chē)輛不讓環(huán)內(nèi)車(chē)輛先行、環(huán)內(nèi)車(chē)輛不讓出環(huán)車(chē)輛先行的現(xiàn)象愈發(fā)頻繁，讓行規(guī)則趨于全面失效。一旦發(fā)出環(huán)道全局死鎖預(yù)警，應(yīng)禁止所有進(jìn)口道的直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛接近環(huán)道，以便快速疏散環(huán)內(nèi)車(chē)輛，避免發(fā)生環(huán)道全局死鎖。環(huán)道全局死鎖預(yù)警解除后，若任意進(jìn)口道的機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷處于較高水平，認(rèn)為環(huán)形交叉口仍將面臨環(huán)道全局死鎖的危險(xiǎn)，應(yīng)使得各進(jìn)口道的直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛有規(guī)律地接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道，直至各進(jìn)口道的機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷均降至相對(duì)較低的水平，方能允許直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛自由接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道。
[0018]所有進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制條件下，所有進(jìn)口道均為雙模式進(jìn)口道，可以實(shí)施3種交通運(yùn)行組織方式。根據(jù)進(jìn)口道和環(huán)道的交通運(yùn)行狀態(tài)，不同的交通運(yùn)行組織方式之間將進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，每I種交通運(yùn)行組織方式的活躍時(shí)間也將進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
[0019]⑴所有進(jìn)口道同時(shí)放行:所有交通信號(hào)燈同時(shí)顯示暗燈，直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛自由接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道，如圖l_a所示；
[0020]⑵所有進(jìn)口道禁止放行:所有交通信號(hào)燈同時(shí)顯示紅燈，禁止直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛接近環(huán)道，已通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)停止線(xiàn)的車(chē)輛遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道，如圖Ι-b所示；
[0021]⑶單個(gè)進(jìn)口道輪流放行:按照順時(shí)針的順序，依次令單個(gè)進(jìn)口道的交通信號(hào)燈顯示暗燈、其余進(jìn)口道的交通信號(hào)燈顯示紅燈，顯示暗燈的進(jìn)口道的直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛自由接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道，顯示紅燈的進(jìn)口道的直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛不得接近環(huán)道,如圖Ι-c所示。
[0022]三、交通數(shù)據(jù)檢測(cè)器布設(shè)
[0023]根據(jù)承載交通功能的不同，將環(huán)形交叉口的車(chē)輛通行空間分為:(1)進(jìn)口道；⑵出口道；⑶環(huán)道交織段必)環(huán)道基本段。四路環(huán)形交叉口的交通功能區(qū)編號(hào)，如圖2所示。
[0024]為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)口道和環(huán)道的交通運(yùn)行狀態(tài)，要求布設(shè)進(jìn)口道上游檢測(cè)器、進(jìn)口道停止線(xiàn)檢測(cè)器和環(huán)道檢測(cè)器。不同類(lèi)型的交通數(shù)據(jù)檢測(cè)器具有不同的功能定位，采用車(chē)道獨(dú)立檢測(cè)方法獲取車(chē)頭時(shí)距和(或)占有時(shí)間，如表I所示。
[0025]表I交通數(shù)據(jù)檢測(cè)器的布設(shè)方式
[0026]
【權(quán)利要求】
1.一種四路環(huán)形交叉口的所有進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制方法，包括實(shí)施條件、交通運(yùn)行組織、交通數(shù)據(jù)檢測(cè)器布設(shè)、控制功能模塊設(shè)計(jì)4個(gè)方面的內(nèi)容，其特征在于: (一)實(shí)施條件 ⑴各進(jìn)口方向的進(jìn)口車(chē)道數(shù)不少于2條，環(huán)內(nèi)車(chē)道數(shù)不少于2條； ⑵在各進(jìn)口道臨近環(huán)道的10-20m位置施劃?rùn)C(jī)動(dòng)車(chē)停止線(xiàn)、安裝紅黃兩色交通信號(hào)燈，燈色顯示順序?yàn)榘狄稽S一紅一暗；在交通信號(hào)燈的下方安裝內(nèi)容為“紅燈亮?xí)r，禁止直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛通行”的輔助標(biāo)志； ⑶右轉(zhuǎn)車(chē)輛自由接近環(huán)道，始終遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道； ⑷進(jìn)出口道范圍內(nèi)未設(shè)置平面過(guò)街設(shè)施； (二)交通運(yùn)行組織 較低機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷水平下，讓行規(guī)則能夠安全、高效地為入環(huán)車(chē)輛、環(huán)內(nèi)車(chē)輛和出環(huán)車(chē)輛分配通行權(quán)；隨著機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷水平的提高，環(huán)道車(chē)流趨于密集，車(chē)輛進(jìn)出環(huán)道的難度加大，入環(huán)車(chē)輛不讓環(huán)內(nèi)車(chē)輛先行、環(huán)內(nèi)車(chē)輛不讓出環(huán)車(chē)輛先行的現(xiàn)象愈發(fā)頻繁，讓行規(guī)則趨于全面失效；一旦發(fā)出環(huán)道全局死鎖預(yù)警，應(yīng)禁止所有進(jìn)口道的直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛接近環(huán)道，以便快速疏散環(huán)內(nèi)車(chē)輛，避免發(fā)生環(huán)道全局死鎖；環(huán)道全局死鎖預(yù)警解除后，若任意進(jìn)口道的機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷處于較高水平，認(rèn)為環(huán)形交叉口仍將面臨環(huán)道全局死鎖的危險(xiǎn)，應(yīng)使得各進(jìn)口道的直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛有規(guī)律地接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道，直至各進(jìn)口道的機(jī)動(dòng)車(chē)交通負(fù)荷均降至相對(duì)較低的水平，方能允許直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛自由接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道； 所有進(jìn)口道適時(shí)交通信號(hào)控制條件下，所有進(jìn)口道均為雙模式進(jìn)口道，可以實(shí)施3種交通運(yùn)行組織方式；根據(jù)進(jìn)口道和環(huán)道的交通運(yùn)行狀態(tài)，不同的交通運(yùn)行組織方式之間將進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，每I種交通運(yùn)行組織方式的活躍時(shí)間也將進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整； ⑴所有進(jìn)口道同時(shí)放行:所有交通信號(hào)燈同時(shí)顯示暗燈，直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛自由接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道； ⑵所有進(jìn)口道禁止放行:所有交通信號(hào)燈同時(shí)顯示紅燈，禁止直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛接近環(huán)道，已通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)停止線(xiàn)的車(chē)輛遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道； ⑶單個(gè)進(jìn)口道輪流放行:按照順時(shí)針的順序，依次令單個(gè)進(jìn)口道的交通信號(hào)燈顯示暗燈、其余進(jìn)口道的交通信號(hào)燈顯示紅燈，顯示暗燈的進(jìn)口道的直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛自由接近環(huán)道，遵循讓行規(guī)則駛?cè)牒婉傠x環(huán)道，顯示紅燈的進(jìn)口道的直行和左轉(zhuǎn)車(chē)輛不得接近環(huán)道；上述3種交通運(yùn)行組織方式之間的切換關(guān)系如下所示: ⑴一⑵；⑵一⑴；⑵一⑶；⑶一⑵；⑶一⑴； (三)交通數(shù)據(jù)檢測(cè)器布設(shè) 根據(jù)承載交通功能的不同，將環(huán)形交叉口的車(chē)輛通行空間分為:進(jìn)口道、出口道、環(huán)道交織段和環(huán)道基本段； 為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)口道和環(huán)道的交通運(yùn)行狀態(tài)，要求布設(shè)進(jìn)口道上游檢測(cè)器、進(jìn)口道停止線(xiàn)檢測(cè)器和環(huán)道檢測(cè)器；不同類(lèi)型的交通數(shù)據(jù)檢測(cè)器具有不同的功能定位，采用車(chē)道獨(dú)立檢測(cè)方法獲取車(chē)頭時(shí)距和/或占有時(shí)間，如下表所示:
【文檔編號(hào)】G08G1/081GK104008661SQ201410236291
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】徐洪峰, 姚榮涵, 章琨, 耿現(xiàn)彩 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)