CN102024335A - 服务于城市干线道路绿波控制的速度引导方法 - Google Patents

服务于城市干线道路绿波控制的速度引导方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于交通控制领域,具体涉及一种基于城市干线交叉口绿波控制的高效节能的速度引导方法。综合考虑下游交叉口灯色显示情况和停车线排队车辆消散所需时间,从两个方面来对城市干线上的车流进行速度引导:当检测到车辆能够以当前车速通过下游交叉口时,向驾驶员推荐一个稳定的行驶车速,若车辆以该速度行驶,则能不停车地通过下游信号控制交叉口;当检测到车辆无法以当前车速通过时,给出一个减速建议,使车辆在下游交叉口能够尽量减少停车等待时间,从而降低油耗。该方法能够避免车队的离散,提高下游交叉口的绿灯利用率,同时使干线上车流能够真正地实现“一路绿灯”畅行,减少排放,具有控制操作简单、实时性好、高效引导城市干线车流、提高绿波控制效益等优点。

Description

服务于城市干线道路绿波控制的速度引导方法
技术领域
本发明属于交通控制领域,具体涉及一种服务于城市干线道路绿波控制的速度引导方法。
背景技术
在城市道路网中, 干线各交叉口分别设置单点信号控制时,车辆经常遇到红灯,时停时开,行车不畅。为使车辆减少在各交叉口上的停车时间,特别是使干线上的车辆能够畅通,交通工程师们研究出把一条干线上一批相邻的交通信号连接起来,加以协调控制,使车流得到一个接一个的绿灯放行信号,于是就出现了干线交叉口交通信号的协调控制技术, 简称线控制, 也称绿波控制。现代城市交叉口信号控制理论研究表明:交叉口信号间的协调优化,使得交通流在交叉口处遇到绿灯信号而不停车等待(即形成道路双向交通流的“绿波带”),将极大地改善交通拥堵现象。因此提高城市交通干线的协调控制效果,减少干线上的交通延误和停车率,对改善整个城市交通状况具有重大意义。
实时干线道路绿波控制的核心是确定车队速度。近年来,城市干线交叉口绿波控制在我国城市中得到了越来越广泛的应用。但是由于交叉口间距、沿线出入口、车辆性能、非机动车/行人干扰等多种因素影响,干线上的车流很难保证按照交通工程师理想的预定速度行驶,也就是说车队通常很能保持在时距图设计的绿波带中行驶。据统计,真正能按“绿波”通过的车辆,占所有车辆的50%左右。
发明内容
本发明针对城市交通干线绿波控制中车辆不能完全一路畅通地通过干线上连续的多个交叉口的问题,特别是针对绿波控制中产生的控制效果不佳、交通排放污染加剧的问题,提出一种服务于城市干线道路绿波控制的速度引导方法,避免车队离散,提高下游交叉口的绿灯利用率,同时使干线上车流能够真正地实现一路绿灯畅行,减少排放,提高绿波控制的效益。
本发明有如下特点:
(1)当检测到车辆能够以当前车速通过下游交叉口时,向驾驶员推荐一个稳定的行驶车速,若车辆以该速度行驶,则能不停车地通过下游信号控制交叉口;
(2)当检测到车辆无法以当前车速通过时,给出一个减速建议,使车辆在下游交叉口能够尽量减少停车等待时间,从而降低油耗。
为了达到以上目的,本发明提出的基于城市干线交叉口绿波控制的高效节能速度引导方法,考虑两个因素来进行速度引导:下游交叉口的灯色显示情况;下游交叉口停车线前排队车队消散所需的时间。首先在距离下游交叉口停车线30m处布设检测线圈,用于检测下游交叉口停车线前的排队车辆数;在距离下游交叉口Sm处放置动态显示屏,用于实时向车辆提供车速引导或减速建议的信息,同时在此处布设检测线圈,用于检测车辆当前的车速;最后需要一个通信传输设施,用于将下游交叉口的灯色显示情况反馈给控制中心。具体的设施布置见附图1所示。
本发明提出的基于城市干线交叉口绿波控制的高效节能速度引导方法,流程框图如附图2所示,具体步骤如下:
(1)控制中心从通信传输设施中获取当前下游交叉口的灯色显示情况,具体可能出现的情况有绿灯初、绿灯中、绿灯末和红灯;
(2)控制中心从距离下游交叉口停车线28-35m处的第一检测线圈1中获取下游交叉口当前的排队车辆数,并计算出这些排队车辆消散所需的时间                                               
Figure 754662DEST_PATH_IMAGE002
(3)第二检测线圈2与下游交叉口的距离为S,在第二检测线圈2处设有动显示屏,控制中心获取第二检测线圈2中车辆当前的车速,结合步骤(1)、(2)中获取的时间及距离下游交叉口的距离S,由控制中心判断车辆以当前车速能否不停车通过下游交叉口,若车辆能够通过,则执行步骤(4);否则执行步骤(5);
(4)由控制中心分析计算预留给车辆通过下游交叉口的时间
Figure 857485DEST_PATH_IMAGE004
和推荐车速
Figure 873983DEST_PATH_IMAGE006
,其中
Figure 309643DEST_PATH_IMAGE008
为当前下游交叉口的剩余绿灯时间。并且控制中心将推荐车速发布到显示屏上,引导车辆快速高效地通过下游交叉口。
(5)控制中心结合下游交叉口的当前信号灯色显示状况以及车辆的当前车速,给出一个减速建议,并由动态显示屏发布减速建议,使车辆以比较经济的减速度降低速度,达到降低油耗、排放的目的。
本发明提出的基于城市干线交叉口绿波控制的高效节能速度引导方法具有控制操作简单、实时性好、高效引导城市干线车流、提高绿波控制效益等优点。
附图说明
图1为本发明的设施布置示意图。
图2为本发明提出的基于城市干线交叉口绿波控制的高效节能速度引导方法流程框图。
图3为实施例1信号配时图。
图4为实施例示意图。
图5为实施例示意图。
图中标号:1为第一检测线圈,2为第二检测线圈。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1:本发明速度引导方法用于某地城市干线交叉口,该城市干线为双向六车道,有中央分隔带,在下游交叉口处的车道划分为:一个专用左转车道,一个专用右转车道,一个直行车道。在距离下游交叉口停车线30m的直行车道上布设第一检测线圈1,在距离停车线200m处布设第二检测线圈2及安装动态电子显示屏。在该干线上的绿波控制,周期为69s,绿时差为15s,下游交叉口信号控制为3相位,信号配时如图3所示,分配给该干线上直行绿灯时间为25s。
(1)下游交叉口此时显示的灯色是处于绿灯初,因此
Figure 517508DEST_PATH_IMAGE010
(2)停车线前的线圈检测到在距离停车线30m的范围内有6辆车在排队,若每辆车通过停车线需要2s,则排队车辆消散需要时间
Figure 343513DEST_PATH_IMAGE012
(3)第二检测线圈2检测到车辆当前的车速为40km/h,可以算得预留给直行车辆通过停车线的时间
Figure 163702DEST_PATH_IMAGE014
,因此直行车辆能够在绿灯时间通过交叉口。
(4)计算推荐车速
Figure 958263DEST_PATH_IMAGE016
(5)在显示屏上发布如下信息:绿波车速为60km/h。
实施例2:在实施例1中城市干线下游交叉口停车线检测线圈检测到在距离停车线30m的范围内有7辆车在排队,则排队车辆消散需要时间
Figure 838494DEST_PATH_IMAGE018
。下游交叉口信号灯色此时为红灯,距离红灯结束还有10s。第二检测线圈2检测到车辆当前的车速为40km/h,显然干线上的直行车辆不能在此周期内通过交叉口了。因此给出一个减速建议,减速的速度值
Figure 214112DEST_PATH_IMAGE020
 。若车辆以该车速开始减速行驶,则到达下游交叉口能恰好遇到绿灯,不用停车等待就可以通过下游交叉口。此时在动态显示屏上发布如下信息:下游交叉口红灯,建议减速车速30km/h。

Claims (1)

1.一种服务于城市干线道路绿波控制的速度引导方法,其特征在于其特征在于,具体步骤如下:
(1)控制中心从通信传输设施中获取当前下游交叉口的灯色显示情况,具体可能出现的情况有绿灯初、绿灯中、绿灯末和红灯;
(2)控制中心从距离下游交叉口停车线28-35m处的第一检测线圈(1)中获取下游交叉口当前的排队车辆数,并计算出这些排队车辆消散所需的时间                                                
(3)第二检测线圈(2)与下游交叉口的距离为S,在第二检测线圈(2)处设有动显示屏,控制中心获取第二检测线圈(2)中车辆当前的车速,结合步骤(1)、步骤(2)中获取的时间及距离下游交叉口的距离S,由控制中心判断车辆以当前车速能否不停车通过下游交叉口,若车辆能够通过,则执行步骤(4);否则执行步骤(5);
(4)由控制中心分析计算预留给车辆通过下游交叉口的时间和推荐车速
Figure 705978DEST_PATH_IMAGE003
,其中为当前下游交叉口的剩余绿灯时间;并且控制中心将推荐车速发布到显示屏上,引导车辆快速高效地通过下游交叉口;
(5)控制中心结合下游交叉口的当前信号灯色显示状况以及车辆的当前车速,给出一个减速建议,并由动态显示屏发布减速建议,使车辆以比较经济的减速度降低速度,达到降低油耗、排放的目的。
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