CN103065476B - 基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，当行人请求产生时，首先判断当前时间是否处于放行允许区间，若是，综合警戒时间、行人最大等待时间TWM判断后，行人请求获得有条件的执行；若不是，则行人请求不能立刻得到执行，须等到其放行允许区间再执行，但行人请求已达到最大等待时间TWM的立即给予放行。本发明保证了上下游车辆的协调效果不被破坏，在此基础上充分考虑了行人的通行安全、请求的及时响应性。从而提高道路的智能化控制水平，对城市交通的有序、顺畅放行起到积极效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能交通控制领域，具体地说，是涉及一种城市交通信号控制系统中的路段行人过街控制方法。
背景技术
城市交通的主要参与者包括车辆和行人。行人和车辆对道路的通行权是竞争的，二者相互作用和影响，对行人通行控制是否合理、有序、高效可以对车辆的放行效率产生直接影响，从而影响到整个城市交通控制系统的运行效果。因此对行人放行的控制越来越被人们所重视，日益成为智能交通设计者研究的重要课题。
对行人放行的控制地点主要分两种：
1. 位于道路的交叉处，如城市的十字路口、T型路口，这种情况行人放行与一般与车辆放行进行统一控制，无单独的行人过街按钮。
2. 位于城市道路的路段中间，如在企事业单位、学校的门口。基于这种放行地点的行人放行方案中，设立独立的行人过街按钮，对行人通行的请求进行按需满足，没有行人时一直放行车辆。可以提高道路通行效率，减少拥堵。
现有一种控制方法为：在行人过街交叉口的行人过街信号控制机检测到有行人过街请求时，不是马上换相位给行人过街通行权，而是上报信号处理器，由信号处理器根据安装在上游交叉口的上游交叉口信号控制机的工作状态进行优化处理，计算出从上游交叉口驶出的车辆通过行人过街交叉口需要的时间，即过街等待时间，并将该时间发送到安装在行人过街交叉口的行人过街信号控制机，该行人过街信号控制机等待上述过街等待时间后执行行人过街指示给行人过街通行权，这样既满足了行人过街需要，又保证了干道通畅。其不足之处是放行允许区间依赖于前面交叉口车辆放行情况，若前面交叉口不断有车辆放行（比如有较多的右转和直行车辆）需要延长绿灯时间时，则行人可能迟迟得不到放行，影响行人的放行效率，可能导致行人因没有耐心继续等待而强制闯红灯，从而产生安全隐患。同时，没有考虑那些已放行过来的、距离行人放行处的车辆的通行权及其对行人的安全威胁。
发明内容
本发明提供了一种基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，解决了路段行人过街的安全问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，所述方法如下：
1）信号控制机检测行人请求，若行人请求达到最大等待时间TWM，则直接进行行人放行，防止行人因等待时间过长而闯红灯；
2）若行人请求时刻位于放行允许区间，则进一步判断行人请求时刻是否处于警戒时间TN内，若是，暂不放行，记录行人放行请求，在警戒时间TN过后放行；最大限度保证行人的过街安全，同时也保证了接近行人放行处的车辆的通行权；
3）若行人请求时刻不位于放行允许区间，则暂不放行，记录行人放行请求，在放行允许区间到达时进行放行；
4）若行人请求时刻不处于警戒时间TN内，则判断剩余放行允许区间是否大于行人过街时间TP，若是，进行行人放行；
5）若剩余放行允许区间小于行人过街时间TP，则暂不放行，记录行人放行请求，在放行允许区间到达时进行放行；
其中，
警戒时间TN=行人安全警戒检测器到行人放行处的距离SL/车辆速度VA；
TP=路宽/行人速度；
优选的，所述行人安全警戒检测器布置于行人放行处的上游。
所述放行允许区间为[TF+上游交叉口车辆的放行时间，TF+上游交叉口周期长]，
其中，
TF=T0+上游交叉口到行人放行处的距离SV/车辆速度VA;
T0为上游交叉口的本方向车辆放行的时间起点。
一般情况下，车辆速度VA为该路段的历史平均车速。为了更加精确的得到实时警戒时间TN，车辆速度VA为行人安全警戒检测器检测的实时车速。
优选的，所述行人速度为行人平均步行速度。
优选的，行人安全警戒检测器包括地感线圈检测器、地磁检测器、微波检测器、视频检测器、红外检测器。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明实现路段车辆、行人的协调放行，各自放行权的最大化及相互平衡，同时充分考虑行人的过街安全和对请求等待时间的忍耐限度，体现了以人为本的设计理念。可以明显提升带有路段中行人放行控制道路的车辆及行人的通行效率。保证了上下游车辆的协调效果不被破坏，在此基础上充分考虑了行人的通行安全、请求的及时响应性。从而提高道路的智能化控制水平，对城市交通的有序、顺畅放行起到积极效果。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本发明具体实施例的应用场景示意图。
图2是本发明具体实施例信号控制机的配置步骤。
图3是本发明具体实施例的流程图。
图4是本发明具体实施例的绿波带示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明：
本发明的应用场景示意图如图1所示。核心控制思想是优先保证上游交叉口车辆的放行，在此前提下，最大限度地保证行人过街请求的放行。
如果上游交叉口的车辆正在放行，此时若有行人过街的请求，则记录其请求但不立刻放行，等到协调相位的车辆放行完后再放行行人。这样就使协调相位的车辆不被中间的行人阻碍，保证了协调效果和通行效率。
如果有多次行人请求，若放行允许区间的时间大于行人过街时间，则有机会获得多次放行权。
为了确保行人过街安全，在行人过街位置与上游交叉口之间还埋设有行人安全警戒检测器，用于与行人过街信号控制机相配合，当警戒检测器检测到车辆时，发送信号给行人过街信号控制机，在未达到行人最大等待时间的前提下，行人过街信号控制机在行人安全警戒时间内不响应行人过街请求。
其中，行人安全警戒检测器可采用地感线圈检测器、地磁检测器、微波检测器、视频检测器、红外检测器等。
本方案行人过街控制方法的工作流程是：行人请求产生时，首先判断当前时间是否处于放行允许区间，若是，综合警戒时间、行人最大等待时间TWM判断后，行人请求获得有条件的执行；若不是，则行人请求不能立刻得到执行，须等到其放行允许区间再执行，但行人请求已达到最大等待时间TWM的立即给予放行。
如图2所示，具体步骤如下：
步骤1：以上游交叉口的本方向车辆放行的时间起点为基准点TO，测量获取上游交叉口及行人安全警戒检测器分别到行人放行处的距离SV、SL。获取车辆的车速VA；
其中，车速VA可采用该路段的历史平均车速数据，为了提高精准度，也可采用行人安全警戒检测器测得的实时车速数据。
步骤2：计算行人禁止放行区的时间起点TF=TO+SV/VA;
计算警戒时间：TN=SL/VA;
(以车辆在路段上行驶的平均速度为45Km/h计算，VA=12.5m/s，设SL =25m，则行人安全警戒时间TN= 2s)。
步骤3：计算行人过街需要的时间TP=路宽/行人平均步行速度。
步骤4：根据上游交叉口的放行方案及放行周期长，结合行人放行禁止区的起点TF,划分出：
行人放行请求的禁止区：始于TF,时长=上游车辆的放行时间；
行人放行请求的允许区：始于TF+上游车辆的放行时间，
时长=周期长-上游车辆的放行时间。
步骤5：设定行人请求最大等待时间TWM。（经验值人工设定）
步骤6：根据以上计算的值，以上游交叉口放行方案为基础，对路段行人过街控制信号机进行方案配置：协调相位时差为TF。使上游交叉口信号机、行人过街信号机、下游交叉路口信号机给予车辆的放行窗口形成绿波带。
以行人放行处与上下游交叉口距离都为330米，平均车速为45Km/h为例，绿波带如图4所示。
步骤8：由行人过街控制信号机根据所配置的方案进行控制。其控制流程为：
如图3所示，
步骤001，信号控制机检查判断是否有行人请求达到最大等待时间TWM，，若是，则进入步骤007；若否，则进入步骤002；
步骤002，检测是否有行人请求，若是，进入步骤003，若否，进入步骤001；
步骤003，判断行人请求时刻是否位于放行允许区间，若是，进入步骤004，若否，进入步骤008；
步骤004，判断是否处于警戒时间TN内，若是，进入步骤005，若否，进入步骤006；
步骤005，暂不放行，记录放行请求，在警戒时间过后放行；
步骤006，判断剩余放行允许区间是否大于行人过街时间TP，若是，则进入步骤007，若否，则进入步骤008；
步骤007，进行行人放行；
步骤008，暂不放行，记录放行请求，在放行允许区间到达时进行放行。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1. 一种基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，其特征在于：所述方法如下：
1）信号控制机检测行人请求，若行人请求达到最大等待时间TWM，则直接进行行人放行；
2）若行人请求时刻位于放行允许区间，则进一步判断行人请求时刻是否处于警戒时间TN内，若是，暂不放行，记录行人放行请求，在警戒时间TN过后放行；
3）若行人请求时刻不位于放行允许区间，则暂不放行，记录行人放行请求，在放行允许区间到达时进行放行；
4）若行人请求时刻不处于警戒时间TN内，则判断剩余放行允许区间是否大于行人过街时间TP，若是，进行行人放行；
5）若剩余放行允许区间小于行人过街时间TP，则暂不放行，记录行人放行请求，在放行允许区间到达时进行放行；
其中，
警戒时间TN=行人安全警戒检测器到行人放行处的距离SL/车辆速度VA；
TP=路宽/行人速度；
放行允许区间为[TF+上游交叉口车辆的放行时间，TF+上游交叉口周期长]，
TF=T0+上游交叉口到行人放行处的距离SV/车辆速度VA;
T0为上游交叉口的本方向车辆放行的时间起点。
2.根据权利要求1所述的基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，其特征在于：所述行人安全警戒检测器布置于行人放行处的上游。
3.根据权利要求1所述的基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，其特征在于：所述车辆速度VA为行人安全警戒检测器检测的实时车速。
4.根据权利要求1所述的基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，其特征在于：所述车辆速度VA为该路段的历史平均车速。
5.根据权利要求1所述的基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，其特征在于：所述行人速度为行人平均步行速度。
6.根据权利要求1所述的基于上下游车辆协调的路段行人过街控制方法，其特征在于：所述行人安全警戒检测器包括地感线圈检测器、地磁检测器、微波检测器、视频检测器、红外检测器。
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