CN108922185B - 一种快捷部署交叉口渠化系统的方法 - Google Patents

Abstract

一种快捷部署交叉口渠化系统的方法，该方法包括如下步骤：首先，获取已有的路口CAD绘制图或者路口全景图，对具体的路口进行渠化初步部署，主要对交叉口的基本属性进行部署；其次对交叉口的车道、道路标识、车道标识、交通标线、分隔设施等进行个性化编辑与修改；然后根据交叉口现场的检测器布局图，结合相位与车道，完成检测器的部署；并将交叉口渠化系统与信号相关联，实现灯态、流量、故障的实时展示。该方法简单易实现、能够快速构建与实际交叉口相位、流量、灯态、故障相关联的渠化系统，能更精准地反映实际交叉口情况，真实反映了信号配时方案的运行效果。

Description

一种快捷部署交叉口渠化系统的方法

技术领域

本发明涉及智能交通控制系统领域，特别是一种快捷部署交叉口渠化系统的方法。

背景技术

20世纪50年代以来，随着计算机技术的快速进步，智能交通系统（ITS）迈入飞速发展的进程，智能交通系统所涉及的领域越来越广，逐步成为提高城市交通管理水平的一个重要途径。

在ITS飞速发展的过程中，各类智能交通信号控制系统和微观交通仿真软件应运而生，微观交通仿真软件大多以国外为主，且国外的微观交通仿真软件绘制的渠化模式很难应用到国内的交通信号控制软件中。国内理论研究很多，但很难开发出便捷、高效、精准、成熟的技术方案。

随着出行工具的普及和城市化进程的不断加快，ITS管理控制的交叉口数量呈现爆发式增长；且中国幅员辽阔，复杂路口和异形路口随处可见。目前国内现有的智能交通信号控制系统中，大多以常规四岔路口渠化图片作为交叉口监控样本，且往往渠化没有和车道、检测器、信号状态、流量、相位等相关联，只是单纯作为样图模拟展示，失去了交叉口的真实性，更弱化了交叉口在路网中的功能和作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种易实现、效率高，可单独构建一套交叉口渠化系统，也可应用到智能交通信号控制系统中的快捷部署交叉口渠化系统的方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种快捷部署交叉口渠化系统的方法，该方法包括以下步骤：

（1）根据交叉口实际情况，部署交叉口基本属性，定义地理位置的绝对方向，在360°平面范围内，依据点位计算，采用一定的算法，对实交和虚交位置进行不同的处理，配置若干路相交的交叉口型式，并生成交叉口的数学模型；

（2）根据交叉口实际情况，在数学模型上对交叉口的车道、车道标识、停车线、人行道和安全岛这些综合属性进行编辑，然后对综合属性进行标识类内容的编辑，并将标识类内容作为属性值汇入数学模型中；

（3）根据交叉口现场的检测器部署情况，为检测器编制序号，并在数学模型上的相应车道位置，部署相应的检测器标识，然后将检测器标识作为属性值汇入数学模型；

（4）根据交叉口现场的信号灯设施，在数学模型上部署信号标识，并将信号标识作为属性值汇入数学模型；

（5）利用算法让数学模型根据车道边界、车道编号和车道标识，自动识别车道对应的相位，并将相位属性值关联到车道区域范围内的检测器标识和信号标识，形成完整的交叉口渠化系统模型；

（6）将交叉口渠化系统模型与实际交叉口进行数据关联，交叉口渠化系统模型接收到信号灯相位数据时，信号标识显示对应的状态；交叉口渠化系统模型接收到检测器数据时，触发检测器标识以点位闪绘形式模拟展现车辆经过检测器设施，形成交叉口渠化系统；

（7）利用交叉口渠化系统进行展示和交叉口渠化图同形状的流量导向图。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，步骤（1）中采用的算法为圆曲线法和过渡曲线法。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，步骤（2）中的标识类内容包括交叉口名称和距离、车道数、车道宽度、车道展宽长度、车道渐变长度、停车线位置、人行道长度以及安全岛方位。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，步骤（3）的检测器包括战略检测器、战术检测器和溢出检测器，战术检测器是一种车辆检测器，埋设在进口道停车线附近；战略检测器是一种车辆检测器，埋设在路段上；溢出检测器是一种车辆拥堵检测器，埋设在出口方向上。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，步骤（4）中的信号标识包括机动车标识、非机动车标识和行人标识。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，所述信号标识在网络通讯正常的情况下，以红色、黄色或绿色状态显示，在网络通讯异常的情况下，以黑色状态显示。

与现有技术相比，本发明摈弃以往的CAD绘图繁琐过程，可快速、便捷、高效地部署交叉口渠化系统，更符合实际交叉口属性；并关联路口信号和检测器，展示渠化模式下实时灯态、导向流量及实时故障；实际道路进行改造变动时，上述步骤中的交叉口属性均可进行个性化修改；同时本发明提出的方法可应用于交通信号控制系统中，并可将渠化模型快速复制给系统中的其他任意路口，也可形成一套完整的可视化渠化系统，节省大量的人力物力和时间。该方法简单易实现、能够快速构建与实际交叉口相位、流量、灯态、故障相关联的渠化系统，能更精准地反映实际交叉口情况，真实反映了信号配时方案的运行效果。

附图说明

图1为本发明的一种流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明提供一种快捷部署交叉口渠化系统的方法，该方法包括如下步骤：首先，获取已有的路口CAD绘制图或者路口全景图，对具体的路口进行渠化初步部署，主要对交叉口的基本属性进行部署；其次对交叉口的车道（数目、宽度、展宽长度、渐变长度等）、道路标识、车道标识、交通标线、分隔设施等进行个性化编辑与修改；然后根据交叉口现场的检测器布局图，结合相位与车道，完成检测器的部署；并将交叉口渠化系统与信号相关联，实现灯态、流量、故障的实时展示。根据上述步骤生成交叉口全方位渠化数学模型，可对其他交叉口进行渠化模式快速复制，可单独构建一套交叉口渠化系统，也可应用到智能交通信号控制系统中。

与现有技术相比，本发明的显著优点：方法易实现，效率高，功能丰富，集成度高，可与实际道路交通控制系统无缝连接。

一种快捷部署交叉口渠化系统的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，部署交叉口基本属性；

结合交叉口实际情况，定义地理位置的绝对方向，在360°平面范围内，部署若干个，最多8岔路方向型式的交叉口，借鉴交通行业的国标规范，并结合圆曲线法和过渡曲线法两种算法的优势，创建适用于本发明的计算方法，此计算方法贯穿于整个发明技术方案的全过程，主要对路线转点位置、路线虚交点位、路线实交点位、路段边界点位、转角值、路线绝对角度值进行处理，构建交叉口渠化的基本数学模型；

借助Winform技术和GDI+接口，将基本数学模型转化成可视化的交叉口渠化基本模型，基本模型以双向三车道展示，通过GDI+中的BitMapLayer类创建第一个图层（以下简称图层1）和数据链表库1，图层1用来绘制渠化模型，数据链表1用来存储上述内容中的各种点位信息、角度信息，数据链表1中的信息以图形化方式显示在图层1上，数据链表1中的数据变化均会导致图层1的重绘；

步骤2，部署车道属性；

可按实际情况，增删车道，每个岔路方向最大可部署双向16车道道路，最小可部署单向1车道道路；车道标识、车道宽度、车道展宽长度、车道渐变长度可进行自主配置；算法自动对车道进行顺序编号，也可自主对车道进行编号；停车线位置、人行道位置、人行道宽度、安全岛位置可进行自主配置；分隔设施的种类也可进行自主配置；路面区域与非路面区域的配色可进行自主调配；此步骤中的所有属性都存储到数据链表1中，并自动触发图层1上显示内容的重绘；

步骤3，部署检测器标识；

在相应车道位置上部署检测器标识，部署过程中，既可以通过算法对检测器标识进行自动顺序编号，也可自主对检测器标识进行编号；检测器标识的点位信息和检测器类型信息自动存储于数据链表1中；

步骤4，部署信号标识；

在图层1的显示模型上部署信号标识，信号标识的点位信息和尺寸信息可进行修改，并自动存储于数据链表1中；

步骤5，相位关联、接收数据

算法根据车道边界、车道标识、车道编号自动识别车道对应的相位，并将相位属性值同步关联到车道区域范围内的检测器标识和信号标识。当渠化模型接收到信号相位数据时，信号标识显示对应的状态，以红黄栏三色显示；当信号标识处于灭灯状态时，以黑色显示，表明此时路口通讯状态异常；模型接收到检测器数据时，触发检测器标识以点位闪绘形式模拟展现车辆经过检测器设施；检测器数据按时间点保存在数据链表1中；

步骤6，显示流量导向图；

通过GDI+中的BitMapLayer类创建第二个图层（简称图层2）和数据链表库2，数据链表2中只复制数据链表1中的岔路型式、车道数信息和检测器数据，在图层2上显示与渠化形状完全一致的流量导向图；图层2显示的是指定时间段（1min，5min，15min，1h，24h）内的图形化流量数据。

本实施例的最终效果为：技术人员借助软件将上述方法加载到信号控制系统中，也可形成一套独立的可视化渠化系统，渠化系统实时显示实际交叉口的交通情况；人性化的操作界面更易于操作人员理解，渠化模式更贴合实际路口情况，节省了人力物力，也为信号配时方案的反馈和效果评价提供可靠的证据。

本发明中的名词解释：

车道标识：用以指示车辆和行人按规定方向、地点行驶，包括直行、左转、右转、直行加左转、直行加右转、直行加左转加右转、左右转、掉头、掉头加左转、公交车专用、行人专用、非机动车专用。

检测器标识：分为战术检测器、战略检测器、溢出检测器三种。

信号标识：分为机动车、非机动车、行人三种。

交叉口型式：本发明可部署形成包含常规默认的四岔路口、三岔路口、两岔路口，以及所有的异形/畸形/复杂路口。

转点：当相邻路线两交点互不通视时，为满足需要，应在其连线或延长线上测定一点或数点，其作用主要是传递方向。

相位：在一个信号周期内同时获取通行权的一组交通流。

战术检测器：是一种车辆检测器，埋设在进口道停车线附近。

战略检测器：是一种车辆检测器，埋设在路段上。

溢出检测器：是一种车辆拥堵检测器，埋设在出口方向上。

Claims (6)

1.一种快捷部署交叉口渠化系统的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）根据交叉口实际情况，部署交叉口基本属性，定义地理位置的绝对方向，在360°平面范围内，依据点位计算，采用一定的算法，对实交和虚交位置进行不同的处理，配置若干路相交的交叉口型式，并生成交叉口的数学模型；

（2）根据交叉口实际情况，在数学模型上对交叉口的车道、车道标识、停车线、人行道和安全岛这些综合属性进行编辑，然后对综合属性进行标识类内容的编辑，并将标识类内容作为属性值汇入数学模型中；

（3）根据交叉口现场的检测器部署情况，为检测器编制序号，并在数学模型上的相应车道位置，部署相应的检测器标识，然后将检测器标识作为属性值汇入数学模型；

（4）根据交叉口现场的信号灯设施，在数学模型上部署信号标识，并将信号标识作为属性值汇入数学模型；

（5）利用算法让数学模型根据车道边界、车道编号和车道标识，自动识别车道对应的相位，并将相位属性值关联到车道区域范围内的检测器标识和信号标识，形成交叉口渠化系统模型；

（6）将交叉口渠化系统模型与实际交叉口进行数据关联，交叉口渠化系统模型接收到信号灯相位数据时，信号标识显示对应的状态；交叉口渠化系统模型接收到检测器数据时，触发检测器标识以点位闪绘形式模拟展现车辆经过检测器设施，形成完整的交叉口渠化系统；

（7）利用交叉口渠化系统进行展示和交叉口渠化图同形状的流量导向图。

2.根据权利要求1所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，其特征在于：步骤（1）中采用的算法为圆曲线法和过渡曲线法。

3.根据权利要求1所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，其特征在于：步骤（2）中的标识类内容包括交叉口名称和距离、车道数、车道宽度、车道展宽长度、车道渐变长度、停车线位置、人行道长度以及安全岛方位。

4.根据权利要求1所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，其特征在于：步骤（3）的检测器包括战略检测器、战术检测器和溢出检测器，战术检测器是一种车辆检测器，埋设在进口道停车线附近；战略检测器是一种车辆检测器，埋设在路段上；溢出检测器是一种车辆拥堵检测器，埋设在出口方向上。

5.根据权利要求1所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，其特征在于：步骤（4）中的信号标识包括机动车标识、非机动车标识和行人标识。

6.根据权利要求1或5所述的快捷部署交叉口渠化系统的方法，其特征在于：所述信号标识在网络通讯正常的情况下，以红色、黄色或绿色状态显示，在网络通讯异常的情况下，以黑色状态显示。

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