CN109118791B - 一种快速路匝道的交通控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种快速路匝道的交通控制方法及装置，该方法包括：获取快速路出口匝道与地面道路交织区内的车辆检测器的第一检测数据，以及所述快速路出口匝道上的车辆检测器的第二检测数据；根据所述第一检测数据和所述第二检测数据，确定所述快速路出口匝道的车辆排队状态；根据所述快速路出口匝道的车辆排队状态，调整包含第一信号灯在内的所述第一信号灯相邻的N个信号灯中的至少一个信号灯的绿灯时长，所述第一信号灯为车辆从所述快速路出口匝道驶入地面道路的首个分叉口的信号灯，用以解决出口匝道与地面交通衔接处交通拥堵的问题。

Description

一种快速路匝道的交通控制方法及装置

技术领域

本发明涉及快速路交通控制技术领域，尤其涉及一种快速路匝道的交通控制方法及装置。

背景技术

快速路是城市路网的主骨架，具有快速、舒适、容量大等特点，承担了大量的机动车出行。然而，随着机动车数量的持续增长，交通需求不断增加，快速拥堵的问题日益凸显，高峰期快速路拥堵已成为常态。匝道是快速路与地面道路衔接的通道，往往也是快速路拥堵的产生点，匝道拥堵甚至会蔓延至区域的交通瘫痪。因此，进行快速路匝道控制非常必要。

入口匝道控制是目前快速路控制的主要手段，当快速路主线发生拥堵时，通过关闭匝道或者减少匝道进入的车辆数来降低快速路的车流量，进而达到缓解快速路拥堵的目的。虽然入口匝道控制能够将快速路的车流量控制在通行能力范围以内，但快速路拥堵主要是由出口匝道与地面道路衔接处交通秩序混乱，导致车辆无法顺利驶出快速路导致，单靠入口匝道控制不能解决出口匝道交通秩序混乱、通行能力下降的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种快速路匝道的交通控制方法及装置，用以解决出口匝道与地面交通衔接处交通拥堵的问题。

本发明方法包括一种快速路匝道的交通控制方法，该方法包括：获取快速路出口匝道与地面道路交织区内的车辆检测器的第一检测数据，以及所述快速路出口匝道上的车辆检测器的第二检测数据；

根据所述第一检测数据和所述第二检测数据，确定所述快速路出口匝道的车辆排队状态；

根据所述快速路出口匝道的车辆排队状态，调整包含第一信号灯在内的所述第一信号灯相邻的N个信号灯中的至少一个信号灯的绿灯时长，所述第一信号灯为车辆从所述快速路出口匝道驶入地面道路的首个分叉口的信号灯。

基于同样的发明构思，本发明实施例进一步地提供一种快速路匝道的交通控制装置，该装置包括：获取单元，用于获取快速路出口匝道与地面道路交织区内的车辆检测器的第一检测数据，以及所述快速路出口匝道上的车辆检测器的第二检测数据；

确定单元，用于根据所述第一检测数据和所述第二检测数据，确定所述快速路出口匝道的车辆排队状态；

调整单元，用于根据所述快速路出口匝道的车辆排队状态，调整包含第一信号灯在内的所述第一信号灯相邻的N个信号灯中的至少一个信号灯的绿灯时长，所述第一信号灯为车辆从所述快速路出口匝道驶入地面道路的首个分叉口的信号灯。

本发明实施例主要在出口匝道，以及出口匝道的下游地面道路上部署车辆检测器，车辆检测器因为可以检测到车辆的行驶速度和车辆检测器的时间占有率，所以可以得出道路的拥堵程度。然后控制中心再结合出口匝道的排队长度，对应地调整出口匝道下游信号灯的绿灯时长，尽量减少出口匝道的车辆与地面辅路车辆的交织冲突，提高交织区的通行效率，从而保证快速路的畅通。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种快速路匝道的交通控制方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的出口匝道的地磁检测器布设位置示意图一；

图3为本发明实施例提供的出口匝道的地磁检测器布设位置示意图二；

图4为本发明实施例提供的快速路匝道的交通控制策略示意图；

图5为本发明实施例提供的入口匝道的车辆检测器及信号灯布设位置示意图；

图6为本发明实施例提供的快速路匝道的交通控制装置架构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提供一种快速路匝道的交通控制方法流程示意图，具体地实现方法包括：

步骤S101，获取快速路出口匝道与地面道路交织区内的车辆检测器的第一检测数据，以及所述快速路出口匝道上的车辆检测器的第二检测数据。

步骤S102，根据所述第一检测数据和所述第二检测数据，确定所述快速路出口匝道的车辆排队状态。

步骤S103，根据所述快速路出口匝道的车辆排队状态，调整包含第一信号灯在内的所述第一信号灯相邻的N个信号灯中的至少一个信号灯的绿灯时长，所述第一信号灯为车辆从所述快速路出口匝道驶入地面道路的首个分叉口的信号灯。

在上述步骤中，车辆检测器可以是线圈检测器或者是地磁检测器等，因为地磁检测器安装方便，所以通常选用地磁检测器。为了检测快速路出口匝道的交通拥堵状态，会在快速路出口匝道上以及快速路出口匝道的下游部署地磁检测器，通过获取地磁检测器的检测数据，进而分析当前出口匝道的车辆排队状态，从而根据车辆排队状态调整信号灯。

具体来说，如图2所示，在快速路出口匝道和地面道路的交织区内的检测断面G1布设地磁检测器，G1位于快速路出口匝道和下游第一个交叉口之间，检测断面G1至少布设2个车道的地磁检测器，根据匝道拥堵特点适当增加。另外，在快速路出口匝道上的两个检测断面分别布设地磁检测器，每个检测断面的每个车道均布设一组地磁，检测断面R1位于快速路出口匝道和地面道路交汇点上游60米位置，检测断面R2位于快速路出口匝道与快速路主线的分叉口下游10米位置。因此，在步骤S101中，第一检测数据指的是检测断面G1上的地磁检测器获取的数据，第二检测数据指的是检测断面R1上的地磁检测器和检测断面R2上的地磁检测器获取的数据。

进一步地，根据所述第一检测数据，确定所述快速路出口匝道与所述地面道路交织区没有车辆排队时，确定所述快速路出口匝道无车辆排队；根据所述第一检测数据，确定所述快速路出口匝道与所述地面道路交织区有车辆排队时，根据所述第二检测数据，确定所述快速路出口匝道是否有车辆排队。

例如图2中，交通控制中心就可以根据G1、R1和R2这三个检测断面上布设的地磁检测器的检测数据判断该快速路出口匝道的拥堵状态。具体地，各车道的车辆检测器每1分钟采集速度和时间占有率这两种指标的交通数据，这里主要是采集速度和时间占有率这两个指标来判断拥堵状态。交通拥堵判断标准是当车道的速度低于15km/h且时间占有率大于0.4时，则判断为该断面产生了拥堵。对于多车道的情况，当1/2以上的车道达到拥堵状态时，认为该断面已经拥堵。考虑到快速路出口匝道的拥堵是由地面的拥堵逐渐蔓延至快速路出口匝道上的。因此匝道状态从地面检测器G1开始判断，利用上述交通拥堵判断标准，将图2中快速路出口匝道的拥堵状态分为以下几种级别：

1)地面道路下游检测断面G1畅通，则得出快速路出口匝道畅通。

2)地面道路下游断面G1拥堵，快速路出口匝道下游断面R1畅通，则得出快速路出口匝道与地面道路的交织区开始排队。

3)地面道路下游断面G1拥堵，快速路出口匝道下游断面R1拥堵，则得出快速路出口匝道开始排队。

4)地面道路下游断面G1拥堵，快速路出口匝道下游断面R1拥堵，快速路出口匝道上游断面R2拥堵，则得出快速路出口匝道排队至快速路主线分叉口。

进一步，确定所述快速路出口匝道有车辆排队时，延长所述第一信号灯的绿灯时长为第一时长。也就是说，当确定图2中的快速路出口匝道有车辆开始排队时，则可以延长地面道路上的第一个交叉口的信号灯的绿灯时长，这样可以有效地缓解出口匝道的排队车辆数。

进一步地，还可以获取所述快速路出口匝道对应的快速路主线上的车辆检测器的第三检测数据；根据所述第三检测数据，确定所述快速路主线上有车辆排队；

确定所述快速路出口匝道有车辆排队且所述快速路主线上有车辆排队时，调整所述第一信号灯的绿灯时长为第二时长，所述第二时长大于所述第一时长。

也就是说，如图3所示，在快速路出口匝道的入口上游50米位置检测断面E2，也就是快速路主线上的检测断面E2的每个车道均布设一组地磁检测器。同理，考虑到快速路出口匝道的拥堵是由地面的拥堵逐渐蔓延至快速路出口匝道上的。因此匝道状态从地面检测器G1开始判断，利用上述交通拥堵判断标准，将图3中快速路出口匝道的拥堵状态分为以下几种级别：

1)地面道路下游检测断面G1畅通，则得出快速路出口匝道畅通。

2)地面道路下游断面G1拥堵，快速路出口匝道下游断面R1畅通，则得出快速路出口匝道与地面道路的交织区开始排队。

3)地面道路下游断面G1拥堵，快速路出口匝道下游断面R1拥堵，则得出快速路出口匝道开始排队。

4)地面道路下游断面G1拥堵，快速路出口匝道下游断面R1拥堵，快速路出口匝道上游断面R2拥堵，则得出快速路出口匝道排队至快速路主线分叉口。

5)地面道路下游断面G1拥堵，快速路出口匝道下游断面R1拥堵，快速路出口匝道上游断面R2拥堵，快速路主线E2拥堵，则确定快速路出口匝道拥堵至快速路主线。

当确定所述快速路出口匝道有车辆排队且所述快速路主线上有车辆排队时，除了延长第一信号灯的绿灯时长，还需要缩短所述快速路出口匝道侧的匝道信号灯的绿灯时长，或者是缩短所述快速路出口匝道的上游入口匝道的绿灯时长，当然也可以都缩短绿灯时长。

进一步地，图4示出的快速路匝道的交通控制策略，详细步骤如下。

201，交通控制中心每分钟获取出口匝道及快速路主线上的各个检测断面上的车辆检测器的检测数据。

202，交通控制中心利用预设的交通拥堵判断标准判断快速路主线是否拥堵。

203，若是，则可以配置上游入口匝道的交通调整方案，同时调用下游路口大幅度加放方案，匝道信号灯执行与下游路口协调方案，大幅度控制辅路，例如原来下游路口信号灯的绿灯时长为40秒，则可以调整为绿灯时长70秒。

204，若快速路主线未发生拥堵，交通控制中心利用预设的交通拥堵判断标准判断匝道是否排队到快速路主线分叉口。

205，若是，则调用下游路口大幅度加放方案，匝道信号灯执行与下游路口协调方案，大幅度控制辅路。

206，若否，则交通控制中心利用预设的交通拥堵判断标准判断出口匝道是否排队至60米检测断面处。

207，若是，则调用下游路口小幅度加放方案，匝道信号灯执行与下游路口协调方案，小幅度控制辅路，例如原来下游路口信号灯的绿灯时长为40秒，则可以调整为绿灯时长50秒。否则的话，就不调整。

另外，在图3中，在快速路出口匝道与地面道路的交织区上设置有匝道信号机。匝道信号机位于检测断面E1处，主要是用于控制地面道路的车辆，保证出口匝道上的车辆优先通行第一信号灯所在的交叉口。另外，在快速路出口匝道的入口处会安装诱导提示屏，主要是为了显示当前出口匝道的交通拥堵状态，便于驾驶员选择其它出口绕行。

本发明实施例通过入口匝道和出口匝道联动地方式进行交通控制，其中，入口匝道的车辆检测器及信号灯布设位置如图5所示，即在入口匝道上游地面道路50米处的检测断面E3布设地磁检测器，另外在入口匝道上还设有诱导屏。当入口匝道汇入点主线拥堵时，根据配置的方案控制入口匝道。控制方案可设置成一定的绿信比控制方案，也可以设置为关闭匝道方案。若入口匝道的汇入点主线不拥堵，判断下游出口匝道是否存在控制该入口匝道的需求，若存在，则根据下游匝道的控制需求进行入口匝道控制，若存在下游多个出口匝道发生拥堵，则这几个出口匝道对该入口匝道均存在控制需求，这时可以采用控制强度最大的控制方案。

本发明实施例快速路匝道与地面道路自适应协调控制技术能够根据匝道的拥堵状态自适应的对入口匝道、出口匝道以及地面道路进行联动控制，减少匝道与地面道路的交织干扰，提高出口匝道的通行效率，克服了单纯的入口匝道控制响应滞后，无法快速疏散拥堵的缺陷，降低快速路的拥堵程度，保障快速路的畅通。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种快速路匝道的交通控制装置，该装置可执行上述方法实施例。本发明实施例提供的装置如图6所示，包括：获取单元401、确定单元402、调整单元403，其中：

获取单元401，用于获取快速路出口匝道与地面道路交织区内的车辆检测器的第一检测数据，以及所述快速路出口匝道上的车辆检测器的第二检测数据；

确定单元402，用于根据所述第一检测数据和所述第二检测数据，确定所述快速路出口匝道的车辆排队状态；

调整单元403，用于根据所述快速路出口匝道的车辆排队状态，调整包含第一信号灯在内的所述第一信号灯相邻的N个信号灯中的至少一个信号灯的绿灯时长，所述第一信号灯为车辆从所述快速路出口匝道驶入地面道路的首个分叉口的信号灯。

进一步地，所述确定单元402具体用于：根据所述第一检测数据，确定所述快速路出口匝道与所述地面道路交织区没有车辆排队时，确定所述快速路出口匝道无车辆排队；

根据所述第一检测数据，确定所述快速路出口匝道与所述地面道路交织区有车辆排队时，根据所述第二检测数据，确定所述快速路出口匝道是否有车辆排队。

进一步地，所述调整单元403具体用于：确定所述快速路出口匝道有车辆排队时，延长所述第一信号灯的绿灯时长为第一时长。

进一步地，所述获取单元401，还用于获取所述快速路出口匝道对应的快速路主线上的车辆检测器的第三检测数据；

所述确定单元402，还用于根据所述第三检测数据，确定所述快速路主线上有车辆排队；

所述调整单元403，还用于确定所述快速路出口匝道有车辆排队且所述快速路主线上有车辆排队时，调整所述第一信号灯的绿灯时长为第二时长，所述第二时长大于所述第一时长。

进一步地，所述调整单元403，还用于确定所述快速路出口匝道有车辆排队且所述快速路主线上有车辆排队时，缩短所述快速路出口匝道侧的匝道信号灯的绿灯时长，和/或，缩短所述快速路出口匝道的上游入口匝道的绿灯时长。

综上所述，本发明实施例主要在出口匝道上，以及出口匝道的上游主线、下游地面道路上均部署了车辆检测器，车辆检测器因为可以检测到车辆的行驶速度和车辆检测器的时间占有率，所以可以得出道路的拥堵程度。然后控制中心再结合出口匝道在上游、中游、下游的交通拥堵程度，对应地调整出口匝道下游信号灯的绿灯时长，尽量减少出口匝道的车辆与地面辅路车辆的交织冲突，提高交织区的通行效率，从而保证快速路的畅通。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种快速路匝道的交通控制方法，其特征在于，该方法包括：

获取快速路出口匝道与地面道路交织区内的车辆检测器的第一检测数据，以及所述快速路出口匝道上的车辆检测器的第二检测数据；

根据所述第一检测数据，确定所述快速路出口匝道与所述地面道路交织区没有车辆排队时，确定所述快速路出口匝道无车辆排队；根据所述第一检测数据，确定所述快速路出口匝道与所述地面道路交织区有车辆排队时，根据所述第二检测数据，确定所述快速路出口匝道是否有车辆排队；

确定所述快速路出口匝道有车辆排队时，延长第一信号灯的绿灯时长为第一时长，所述第一信号灯为车辆从所述快速路出口匝道驶入地面道路的首个分叉口的信号灯；

获取所述快速路出口匝道对应的快速路主线上的车辆检测器的第三检测数据；根据所述第三检测数据，确定所述快速路主线上有车辆排队；

确定所述快速路出口匝道有车辆排队且所述快速路主线上有车辆排队时，调整所述第一信号灯的绿灯时长为第二时长，所述第二时长大于所述第一时长。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确定所述快速路出口匝道有车辆排队且所述快速路主线上有车辆排队时，缩短所述快速路出口匝道侧的匝道信号灯的绿灯时长，和/或，缩短所述快速路出口匝道的上游入口匝道的绿灯时长。

3.一种快速路匝道的交通控制装置，其特征在于，该装置包括：

获取单元，用于获取快速路出口匝道与地面道路交织区内的车辆检测器的第一检测数据，以及所述快速路出口匝道上的车辆检测器的第二检测数据；

确定单元，用于根据所述第一检测数据，确定所述快速路出口匝道与所述地面道路交织区没有车辆排队时，确定所述快速路出口匝道无车辆排队；根据所述第一检测数据，确定所述快速路出口匝道与所述地面道路交织区有车辆排队时，根据所述第二检测数据，确定所述快速路出口匝道是否有车辆排队；

调整单元，用于确定所述快速路出口匝道有车辆排队时，延长第一信号灯的绿灯时长为第一时长，所述第一信号灯为车辆从所述快速路出口匝道驶入地面道路的首个分叉口的信号灯；

所述获取单元，还用于获取所述快速路出口匝道对应的快速路主线上的车辆检测器的第三检测数据；

所述确定单元，还用于根据所述第三检测数据，确定所述快速路主线上有车辆排队；

所述调整单元，还用于确定所述快速路出口匝道有车辆排队且所述快速路主线上有车辆排队时，调整所述第一信号灯的绿灯时长为第二时长，所述第二时长大于所述第一时长。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调整单元，还用于确定所述快速路出口匝道有车辆排队且所述快速路主线上有车辆排队时，缩短所述快速路出口匝道侧的匝道信号灯的绿灯时长，和/或，缩短所述快速路出口匝道的上游入口匝道的绿灯时长。

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