一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法
【專利摘要】一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法，它涉及一種判別方法，具體涉及一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有判別方法主要根據(jù)排隊(duì)長度來判別交叉口是否處于過飽和狀態(tài)，而排隊(duì)長度在信號(hào)燈的影響下動(dòng)態(tài)變化，難以精確測量，導(dǎo)致判別精度不高的問題。本發(fā)明的步驟為：在信號(hào)交叉路口每個(gè)進(jìn)口的停車線處布置一個(gè)視頻檢測器，在交叉路口出口下游30米處連續(xù)布置兩個(gè)感應(yīng)線圈；通過設(shè)置在各個(gè)交叉路口和路段的視頻檢測器、感應(yīng)線圈檢測器采集交通流數(shù)據(jù)；通過通信線路將檢測器采集到的數(shù)據(jù)、每個(gè)信號(hào)交叉口信號(hào)機(jī)存儲(chǔ)的信號(hào)配時(shí)方案傳輸至交通管理中心；判別交叉路口狀態(tài)。本發(fā)明用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域。
【專利說明】一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種判別方法，具體涉及一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法，屬 于交通運(yùn)輸領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前我國各大城市交通擁堵日益嚴(yán)重，極大地阻礙了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在交通出 行的高峰時(shí)段，信號(hào)交叉口經(jīng)常由非飽和狀態(tài)變?yōu)檫^飽和狀態(tài)。此時(shí)為了提高交通控制效 益、縮短交叉口排隊(duì)長度，交叉口需要進(jìn)行過飽和控制。而準(zhǔn)確地判別交叉口是否進(jìn)入過飽 和狀態(tài)是進(jìn)行過飽和交通信號(hào)控制的前提。
[0003] 現(xiàn)在世界各地應(yīng)用的交通控制系統(tǒng)主要依靠感應(yīng)線圈檢測器采集交通流量、速 度、時(shí)間占有率等參數(shù)，進(jìn)而判別交叉口狀態(tài)、優(yōu)化信號(hào)配時(shí)方案。然而，當(dāng)交叉口的排隊(duì)車 輛越過感應(yīng)線圈檢測器后，交通控制系統(tǒng)便不能采集到交叉口真實(shí)的交通流參數(shù)，此時(shí)無 法準(zhǔn)確地判別交叉口的飽和程度。此外，已有的判別方法主要根據(jù)排隊(duì)長度來判別交叉口 是否處于過飽和狀態(tài)，而排隊(duì)長度在信號(hào)燈的影響下動(dòng)態(tài)變化，難以精確測量，導(dǎo)致判別精 度不高。近年來，視頻檢測設(shè)備普遍應(yīng)用于城市交通管理，通過在信號(hào)交叉口布設(shè)視頻檢測 器，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車牌照提取、闖紅燈抓拍、速度測量、車型分類、行駛路徑推算等功能。但 是這些功能并未應(yīng)用至交通控制領(lǐng)域，未能發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有判別方法主要根據(jù)排隊(duì)長度來判別交叉口是否處于過飽和狀 態(tài)，而排隊(duì)長度在信號(hào)燈的影響下動(dòng)態(tài)變化，難以精確測量，導(dǎo)致判別精度不高的問題，進(jìn) 而提出一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法。
[0005] 本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是：本發(fā)明所述方法的具體步驟如下：
[0006] 步驟一、在信號(hào)交叉路口每個(gè)進(jìn)口的停車線處布置一個(gè)視頻檢測器，在交叉路口 出口下游30米處連續(xù)布置兩個(gè)感應(yīng)線圈；
[0007] 步驟二、通過設(shè)置在各個(gè)交叉路口和路段的視頻檢測器、感應(yīng)線圈檢測器采集交 通流數(shù)據(jù)；
[0008] 步驟三、在交通信號(hào)控制系統(tǒng)中設(shè)置在各個(gè)信號(hào)交叉口的信號(hào)機(jī)存儲(chǔ)并執(zhí)行信號(hào) 配時(shí)方案；
[0009] 步驟四、通過通信線路將檢測器采集到的數(shù)據(jù)、每個(gè)信號(hào)交叉口信號(hào)機(jī)存儲(chǔ)的信 號(hào)配時(shí)方案傳輸至交通管理中心；
[0010] 步驟五、判別交叉路口狀態(tài)：交通管理中心對(duì)步驟三和步驟中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分 析，確定信號(hào)交叉路口是否進(jìn)入過飽和狀態(tài)，并將判別結(jié)果傳送至交通信號(hào)控制系統(tǒng)，如果 交叉口進(jìn)入過飽和狀態(tài)，則交通信號(hào)控制系統(tǒng)啟動(dòng)過飽和控制方式。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明主要服務(wù)于交通信號(hào)控制系統(tǒng)，提出了一種準(zhǔn)確、簡 潔的信號(hào)交叉口過飽和狀態(tài)自動(dòng)判別方法，以機(jī)動(dòng)車行程時(shí)間為判別指標(biāo)，所有參數(shù)都可 以實(shí)時(shí)獲得，提高了判別方法的精度與實(shí)時(shí)性。一旦判別到交叉口進(jìn)入過飽和狀態(tài)，交通控 制系統(tǒng)可以迅速地調(diào)整交叉口控制方式以及信號(hào)配時(shí)方案。本發(fā)明可以有效改善交通控制 系統(tǒng)的控制效益，減少機(jī)動(dòng)車在交叉口的延誤、燃油消耗和尾氣排放。此外，本發(fā)明充分利 用視頻檢測數(shù)據(jù)優(yōu)勢，將視頻檢測技術(shù)與交通信號(hào)控制聯(lián)系起來，擴(kuò)展了視頻檢測技術(shù)的 功能，提1?其利用效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是路網(wǎng)交通檢測器布設(shè)示意圖，圖2是判別交叉路口狀態(tài)的流程圖。

【具體實(shí)施方式】

【具體實(shí)施方式】 [0013] 一：結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種信號(hào)交叉 路口過飽和狀態(tài)判別方法是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)的：
[0014] 步驟一、在信號(hào)交叉路口每個(gè)進(jìn)口的停車線處布置一個(gè)視頻檢測器，在交叉路口 出口下游30米處連續(xù)布置兩個(gè)感應(yīng)線圈；
[0015] 步驟二、通過設(shè)置在各個(gè)交叉路口和路段的視頻檢測器、感應(yīng)線圈檢測器采集交 通流數(shù)據(jù)；
[0016] 步驟三、在交通信號(hào)控制系統(tǒng)中設(shè)置在各個(gè)信號(hào)交叉口的信號(hào)機(jī)存儲(chǔ)并執(zhí)行信號(hào) 配時(shí)方案；
[0017] 步驟四、通過通信線路將檢測器采集到的數(shù)據(jù)、每個(gè)信號(hào)交叉口信號(hào)機(jī)存儲(chǔ)的信 號(hào)配時(shí)方案傳輸至交通管理中心；
[0018] 步驟五、判別交叉路口狀態(tài)：交通管理中心對(duì)步驟三和步驟四中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行 分析，確定信號(hào)交叉路口是否進(jìn)入過飽和狀態(tài)，并將判別結(jié)果傳送至交通信號(hào)控制系統(tǒng)，如 果交叉口進(jìn)入過飽和狀態(tài)，則交通信號(hào)控制系統(tǒng)啟動(dòng)過飽和控制方式。

【具體實(shí)施方式】 [0019] 二：結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種信號(hào)交叉 路口過飽和狀態(tài)判別方法的步驟一中視頻檢測器主要采集機(jī)動(dòng)車牌照、車道交通流量，感 應(yīng)線圈檢測器主要采集路段上的機(jī)動(dòng)車平均運(yùn)行速度。
[0020] 其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。

【具體實(shí)施方式】 [0021] 三：結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種信號(hào)交叉 路口過飽和狀態(tài)判別方法的步驟三中信號(hào)配時(shí)方案包括相位相序、周期時(shí)長、各個(gè)相位的 綠燈時(shí)間以及綠燈間隔時(shí)間。
[0022] 其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。

【具體實(shí)施方式】 [0023] 四：結(jié)合圖1和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種信號(hào)交叉 路口過飽和狀態(tài)判別方法，其特征在于：步驟五中判別交叉路口狀態(tài)具體步驟如下：
[0024] 步驟A、計(jì)算非飽和狀態(tài)下機(jī)動(dòng)車在上游和下游交叉路口之間最大行程時(shí)間 yrmax 丄 mnj ·
[0025] 設(shè)從交叉路口 m直行車道駛出且到達(dá)交叉路口 η直行車道的機(jī)動(dòng)車所在相位編號(hào) 為A"，相位^工燈啟亮?xí)r刻為交叉路口 η -個(gè)周期的開始，綠燈間隔結(jié)束時(shí)刻為一個(gè)周期 的結(jié)束，在第j個(gè)周期結(jié)束時(shí)刻，機(jī)動(dòng)車在交叉路口 m和η之間的理論最大行程時(shí)間::
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法，其特征在于：所述一種信號(hào)交叉路口過飽 和狀態(tài)判別方法是通過如下步驟實(shí)現(xiàn)的： 步驟一、在信號(hào)交叉路口每個(gè)進(jìn)口的停車線處布置一個(gè)視頻檢測器，在交叉路口出口 下游30米處連續(xù)布置兩個(gè)感應(yīng)線圈； 步驟二、通過設(shè)置在各個(gè)交叉路口和路段的視頻檢測器、感應(yīng)線圈檢測器采集交通流 數(shù)據(jù)； 步驟三、在交通信號(hào)控制系統(tǒng)中設(shè)置在各個(gè)信號(hào)交叉口的信號(hào)機(jī)存儲(chǔ)并執(zhí)行信號(hào)配時(shí) 方案； 步驟四、通過通信線路將檢測器采集到的數(shù)據(jù)、每個(gè)信號(hào)交叉口信號(hào)機(jī)存儲(chǔ)的信號(hào)配 時(shí)方案傳輸至交通管理中心； 步驟五、判別交叉路口狀態(tài)：交通管理中心對(duì)步驟三和步驟四中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析， 確定信號(hào)交叉路口是否進(jìn)入過飽和狀態(tài)，并將判別結(jié)果傳送至交通信號(hào)控制系統(tǒng)，如果交 叉口進(jìn)入過飽和狀態(tài)，則交通信號(hào)控制系統(tǒng)啟動(dòng)過飽和控制方式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法，其特征在于：步驟一 中視頻檢測器主要采集機(jī)動(dòng)車牌照、車道交通流量，感應(yīng)線圈檢測器主要采集路段上的機(jī) 動(dòng)車平均運(yùn)行速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法，其特征在于：步驟三 中信號(hào)配時(shí)方案包括相位相序、周期時(shí)長、各個(gè)相位的綠燈時(shí)間以及綠燈間隔時(shí)間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種信號(hào)交叉路口過飽和狀態(tài)判別方法，其特征在于：步驟五 中判別交叉路口狀態(tài)具體步驟如下： 步驟A、計(jì)算非飽和狀態(tài)下機(jī)動(dòng)車在上游和下游交叉路口之間最大行程時(shí)間；C7: 設(shè)從交叉路口m直行車道駛出且到達(dá)交叉路口n直行車道的機(jī)動(dòng)車所在相位編號(hào)為 AB，相位d工燈啟亮?xí)r刻為交叉路口n-個(gè)周期的開始，綠燈間隔結(jié)束時(shí)刻為一個(gè)周期的 結(jié)束，在第j個(gè)周期結(jié)束時(shí)刻，機(jī)動(dòng)車在交叉路口m和n之間的理論最大行程時(shí)間：Cft :
公式（1)中表示機(jī)動(dòng)車在交叉路口m和n之間的理論最大行程時(shí)間，單位是秒； Lnm表示交叉路口m和交叉路口n之間的距離，單位是米；Vm表示在交叉路口m至交叉路口n方向，以第j個(gè)周期結(jié)束時(shí)刻為基準(zhǔn)，最近的一個(gè)統(tǒng)計(jì)間隔內(nèi)經(jīng)過雙感應(yīng)線圈檢測器的機(jī) 動(dòng)車量的平均速度，單位是米/秒；CT表示交叉路口n第j個(gè)周期的周期時(shí)長，單位是秒；a表示矯正系數(shù)，取值0.75 ; 步驟B、計(jì)算機(jī)動(dòng)車i在上游和下游交叉路口之間的行程時(shí)間Ti:在交叉路口n第j個(gè) 周期結(jié)束時(shí)刻，統(tǒng)計(jì)過去一個(gè)周期內(nèi)駛離的每輛機(jī)動(dòng)車的行程時(shí)間，設(shè)機(jī)動(dòng)車i越過上游 交叉路口m停車線的時(shí)刻為Tmi，越過下游交叉路口n停車線的時(shí)刻為Tni，那么機(jī)動(dòng)車i在 交叉路口m和交叉路口n之間的行程時(shí)間Tl等于：
步驟C、判別交叉路口n的交通狀態(tài)：在第j個(gè)周期結(jié)束時(shí)刻判別交叉路口n是否進(jìn)入 飽和狀態(tài)，判別步驟如下： 步驟C(一）、統(tǒng)計(jì)第j個(gè)周期駛離交叉路口n的小汽車數(shù)量； 步驟C(二）、將每輛小汽車的行程時(shí)間與進(jìn)行對(duì)比：第i輛小汽車的行程時(shí)間 為，其中^ ，它駛離交叉口m時(shí)該交叉口正處于第k個(gè)周期，如果對(duì)任意i均有 CUCx，可以判定交叉口n仍處于非飽和狀態(tài)；如果存在第i輛小汽車使OC，判 別在交叉口n第j個(gè)周期駛離的/丨"輛小汽車中，是否存在小汽車h，I<A< , #z'滿足以 下兩個(gè)條件：①它駛離交叉口m時(shí)該交叉口處于第（k+1)個(gè)周期；②它駛離交叉口n的時(shí)刻Thi <Tni ;如果存在滿足①②兩個(gè)條件的小汽車h，則判定交叉口n處于非過飽和狀態(tài)，否則 處于過飽和狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G08G1/08GK104269066SQ201410610103
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】別一鳴, 成衛(wèi), 張亞平, 李溪昂, 曹陽 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)