CN110047298A - 一种交通信号通行系统及其用于提高通行效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可提高交通路口通行效率的一种交通信号通行系统及其用于提高通行效率的方法，所述系统包括设置于交通路口每一通行方向上的路口停车线、辅助停车线、常规信号灯和辅助通行灯，每一辅助停车线设置于相应通行方向上的路口停车线的后方，每一辅助通行灯上均可发送通行信号和禁行信号以用于当其上的通行信号发出时允许相应通行方向上的车辆通过相应的辅助停车线而当其上的禁行信号发出时禁止相应通行方向上的车辆越过相应的辅助停车线，每一辅助通行灯上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻在相应的常规信号灯上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻之前；所述方法包括正常通行、等待通行、禁止通行和过渡通行的步骤。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种交通信号通行系统及其用于提高通行效率的方法。
【背景技术】
当前交通路口通过设置信号灯管理控制路口的交通，使各个通行方向上的车辆按信号灯系统设定的时间秩序通行。当某个方向的信号灯为红色时，该方向的车辆在车道停车线位置依次停止排队，等候信号灯转变为绿色，车辆再由静止开始起步，依次通过路口。当信号灯由绿色变为黄色或红色时，该方向行驶的车辆应减速并停止在车道上的停车线以内。
而且当前路口的交通控制方法，要求信号灯由绿灯变红灯时，相应车道上的车辆必须马上停止通行，而在其它车道上，车辆在红灯时停止在停车线内，等待该车道方向红灯变成绿灯时，车辆才能起步加速，由于车辆自停车线位置由0初始速度开始加速并通过路口，车辆加速需要一定的时间，在这段时间内，路口各个方向上没有车辆通过，因此路口在每一次红、绿灯切换的一定时间内，通过路口的车流出现短暂的中断，直到绿灯的相应通行方向上的车流速度提起来之后，车流开始持续通畅，但是很快又会进入下一个红灯周期，路口的车流再一次出现中断。交通路口的信号周期通常设置为30～120秒不等，意味着每间隔这一周期时间，交通路口的车流要短暂中断再恢复一次，因不利于整个路网交通效率的提高。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供可提高交通路口通行效率的一种交通信号通行系统及其用于提高通行效率的方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种交通信号通行系统，包括设置于交通路口每一通行方向上的路口停车线、辅助停车线、常规信号灯和辅助通行灯，每一所述辅助停车线设置于相应通行方向上的路口停车线的后方，且每一所述辅助停车线与相应所述路口停车线之间的距离为d，每一所述常规信号灯上均可发送通行信号和禁行信号以用于当其上的通行信号发出时允许相应通行方向上的车辆通过相应所述的路口停车线而当其上的禁行信号发出时禁止相应通行方向上的车辆越过相应所述的路口停车线，每一所述辅助通行灯上均可发送通行信号和禁行信号以用于当其上的通行信号发出时允许相应通行方向上的车辆通过相应所述的辅助停车线而当其上的禁行信号发出时禁止相应通行方向上的车辆越过相应所述的辅助停车线，每一所述辅助通行灯上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻在相应所述的常规信号灯上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻之前。
如上所述的一种交通信号通行系统，d满足如下关系：2.5m≤d≤25m。
如上所述的一种交通信号通行系统，每一所述辅助通行灯上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻在相应所述的常规信号灯上的通行信号与禁行信号之间切换的t时间之前，且3s≤t≤6s，由于距离不变的情况下，t越大则车辆通过的平均车速就会越高，出于安全考虑，t值不宜过大。
如上所述的一种交通信号通行系统，所述辅助通行灯设于相应通行方向上的辅助停车线一侧的位置上，或者设于相应通行方向上的常规信号灯上。
如上所述的一种交通信号通行系统，所述常规信号灯和所述辅助通行灯上的通行信号均为绿灯信号，而禁行信号为红灯信号。
如上所述的一种交通信号通行系统，所述常规信号灯上还可在其上的通行信号切换到禁行信号前发送黄灯信号。
如上所述的一种交通信号通行系统用于提高通行效率的方法，包括如下步骤：
A：正常通行，常规信号灯和相应通行方向上的辅助通行灯均发出通行信号，相应通行方向上的车辆可允许通过相应的辅助停车线和路口停车线；
B：等待通行，在常规信号灯上的通行信号切换至禁行信号的t时间之前，相应通行方向上的辅助通行灯上的通行信号切换为禁行信号，相应通行方向上的车辆若未越过相应的辅助停车线则禁止通过该辅助停车线，若已越过则可继续通行；
C：禁止通行，常规信号灯上的通行信号切换为禁行信号，相应通行方向上的所有未越过相应的路口停车线的车辆均禁止通过该路口停车线；
D：过渡通行，在常规信号灯上的禁行信号切换至通行信号的t时间之前，相应通行方向上的辅助通行灯上的禁行信号切换为通行信号，相应通行方向上的车辆允许通过相应的辅助停车线，当相应的常规信号灯上的禁行信号切换为通行信号后则为所述正常通行步骤。
本发明相比现有技术，具有如下技术特点：
由于车辆提前停止于辅助停车线上且提前由辅助停车线的位置处起步，再加上辅助停车线与路口停车线之间存在着距离为d的起步缓冲区域，从而使得车辆在通过相应的路口停车线时具备一定的初速度，从而提高车辆通过相同路口路程的平均速度并减少了车辆通过交通路口的时间，同时在常规信号灯发出同样时间周期的通行信号的情况下提高通过路口的车辆数，从而提高路口通行效率。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的使用状态参考图之一；
图3为本发明的使用状态参考图之二；
图4为本发明的使用状态参考图之三。
【具体实施方式】
一种交通信号通行系统，包括设置于交通路口每一通行方向上的路口停车线101、201、301、401、辅助停车线102、202、302、402、常规信号灯103、203、303、403和辅助通行灯104、204、304、404，每一辅助停车线102、202、302、402设置于相应通行方向上的路口停车线101、201、301、401的后方，且每一辅助停车线102、202、302、402与相应路口停车线101、201、301、401之间的距离为d，每一常规信号灯103、203、303、403上均可发送通行信号和禁行信号以用于当其上的通行信号发出时允许相应通行方向上的车辆通过相应的路口停车线101、201、301、401而当其上的禁行信号发出时禁止相应通行方向上的车辆越过相应的路口停车线101、201、301、401，每一辅助通行灯104、204、304、404上均可发送通行信号和禁行信号以用于当其上的通行信号发出时允许相应通行方向上的车辆通过相应的辅助停车线102、202、302、402而当其上的禁行信号发出时禁止相应通行方向上的车辆越过相应的辅助停车线102、202、302、402，每一辅助通行灯104、204、304、404上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻在相应的常规信号灯103、203、303、403上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻之前。
考虑到安全车速的情况下，距离d不宜过大，优选的，d满足如下关系：2.5m≤d≤25m。
优选的，每一辅助通行灯104、204、304、404上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻在相应的常规信号灯103、203、303、403上的通行信号与禁行信号之间切换的t时间之前，且3s≤t≤6s。
优选的，常规信号灯103、203、303、403和辅助通行灯104、204、304、404上的通行信号均为绿灯信号，而禁行信号为红灯信号。
常规信号灯103、203、303、403上还可在其上的通行信号切换到禁行信号前发送黄灯信号。
视具体情况，辅助信号灯104、204、304、404设于相应通行方向上的辅助停车线102、202、302、402一侧的位置上，或者设于相应通行方向上的常规信号灯103、203、303、403上。
上述的一种交通信号通行系统用于提高通行效率的方法，包括如下步骤：
A：正常通行，常规信号灯103、203、303、403和相应通行方向上的辅助通行灯104、204、304、404均发出通行信号，相应通行方向上的车辆可允许通过相应的辅助停车线102、202、302、402和路口停车线101、201、301、401；
B：等待通行，在常规信号灯103、203、303、403上的通行信号切换至禁行信号的t时间之前，相应通行方向上的辅助通行灯104、204、304、404上的通行信号切换为禁行信号，相应通行方向上的车辆若未越过相应的辅助停车线102、202、302、402则禁止通过该辅助停车线102、202、302、402，若已越过则可继续通行；
C：禁止通行，常规信号灯103、203、303、403上的通行信号切换为禁行信号，相应通行方向上的所有未越过相应的路口停车线101、201、301、401的车辆均禁止通过该路口停车线101、201、301、401；
D：过渡通行，在常规信号灯103、203、303、403上的禁行信号切换至通行信号的t时间之前，相应通行方向上的辅助通行灯104、204、304、404上的禁行信号切换为通行信号，相应通行方向上的车辆允许通过相应的辅助停车线102、202、302、402，当相应的常规信号灯103、203、303、403上的禁行信号切换为通行信号后则为所述正常通行步骤。
本发明应用时，如图1所示，路口停车线101、辅助停车线102、常规信号灯103和辅助通行灯104设于W-E通行方向上，路口停车线201、辅助停车线202、常规信号灯203和辅助通行灯204设于S-N通行方向上，路口停车线301、辅助停车线302、常规信号灯303和辅助通行灯304设于E-W通行方向上，路口停车线401、辅助停车线402、常规信号灯403和辅助通行灯404设于N-S通行方向上。
参照图2，在当前时刻，S-N和N-S通行方向上的常规信号灯203和辅助通行灯204以及常规信号灯403和辅助通行灯404均发出绿灯通行信号，此时S-N和N-S通行方向上的车辆205和车辆405处于正常通行步骤中并正常通过路口；同时W-E和E-W通行方向上的常规信号灯103和辅助通行灯104以及常规信号灯303和辅助通行灯304均发出红灯禁行信号，此时W-E和E-W通行方向上的车辆105和车辆305处于禁止通行步骤中并禁止通过路口且停止于辅助停车线102和辅助停车线302处等待。
参照图3，在S-N和N-S通行方向上的常规信号灯203和常规信号灯403上的绿灯通行信号切换至红灯禁行信号的t时间之前(黄灯信号发出的时间也计入在t时间内)，辅助通行灯204和辅助通行灯404上的绿灯通行信号切换为红灯禁行信号，此时S-N和N-S通行方向上的车辆205和车辆405处于等待通行步骤中，S-N和N-S通行方向上的车辆205和车辆405若没有越过辅助停车线202和辅助停车线402的则停止于辅助停车线202和辅助停车线402处等待，已经越过的车辆205和车辆405若在当前常规信号灯203、常规信号灯403仍然是绿灯通行的状态时可继续通行并通过路口停车线201和路口停车线401，除非在该t时间段内未来得及通过路口停车线201和路口停车线401，则停止于路口停车线201和路口停车线401处等待；同时W-E和E-W通行方向上的常规信号灯103和常规信号灯303上仍然发出红灯禁行信号，但是其上的辅助通行灯104和辅助通行灯304上的红灯禁行信号切换为绿灯通行信号，此时W-E和E-W通行方向上的车辆105和车辆305处于过渡通行步骤中，停止在辅助停车线102和辅助停车线302上等待的车辆105和车辆305可开始启动并进入距离为d的起步缓冲区域。
随着时间的推移，如图4所示，在S-N和N-S通行方向上的常规信号灯203和常规信号灯403切换至红灯禁行信号，此时S-N和N-S通行方向上的车辆205和车辆405处于禁止通行步骤中并禁止通过路口停车线201和路口停车线401以及辅助停车线202和辅助停车线402；同时W-E和E-W通行方向上的常规信号灯103和常规信号灯303切换至绿灯通行信号，此时进入到起步缓冲区域的车辆105和车辆405处于正常通行步骤中并以一定的初始速度通过路口停车线101和路口停车线301(根据v＝d/t，可估算出该初始速度的平均速度可达3-15km/h的安全车速)，从而安全、高效地通过交通路口。
Claims (7)
1.一种交通信号通行系统，其特征在于包括设置于交通路口每一通行方向上的路口停车线(101，201，301，401)、辅助停车线(102，202，302，402)、常规信号灯(103，203，303，403)和辅助通行灯(104，204，304，404)，每一所述辅助停车线(102，202，302，402)设置于相应通行方向上的路口停车线(101，201，301，401)的后方，且每一所述辅助停车线(102，202，302，402)与相应所述路口停车线(101，201，301，401)之间的距离为d，每一所述常规信号灯(103，203，303，403)上均可发送通行信号和禁行信号以用于当其上的通行信号发出时允许相应通行方向上的车辆通过相应所述的路口停车线(101，201，301，401)而当其上的禁行信号发出时禁止相应通行方向上的车辆越过相应所述的路口停车线(101，201，301，401)，每一所述辅助通行灯(104，204，304，404)上均可发送通行信号和禁行信号以用于当其上的通行信号发出时允许相应通行方向上的车辆通过相应所述的辅助停车线(102，202，302，402)而当其上的禁行信号发出时禁止相应通行方向上的车辆越过相应所述的辅助停车线(102，202，302，402)，每一所述辅助通行灯(104，204，304，404)上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻在相应所述的常规信号灯(103，203，303，403)上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻之前。
2.根据权利要求1所述的一种交通信号通行系统，其特征在于d满足如下关系：2.5m≤d≤25m。
3.根据权利要求1或2所述的一种交通信号通行系统，其特征在于每一所述辅助通行灯(104，204，304，404)上的通行信号与禁行信号之间切换的时刻在相应所述的常规信号灯(103，203，303，403)上的通行信号与禁行信号之间切换的t时间之前，且3s≤t≤6s。
4.根据权利要求1所述的一种交通信号通行系统，其特征在于所述辅助通行灯(104，204，304，404)设于相应通行方向上的辅助停车线(102，202，302，402)一侧的位置上，或者设于相应通行方向上的常规信号灯(103，203，303，403)上。
5.根据权利要求1所述的一种交通信号通行系统，其特征在于所述常规信号灯(103，203，303，403)和所述辅助通行灯(104，204，304，404)上的通行信号均为绿灯信号，而禁行信号为红灯信号。
6.根据权利要求5所述的一种交通信号通行系统，其特征在于所述常规信号灯(103，203，303，403)上还可在其上的通行信号切换到禁行信号前发送黄灯信号。
7.权利要求1至6任一项所述的一种交通信号通行系统用于提高通行效率的方法，其特征在于包括如下步骤：
A：正常通行，常规信号灯(103，203，303，403)和相应通行方向上的辅助通行灯(104，204，304，404)均发出通行信号，相应通行方向上的车辆可允许通过相应的辅助停车线(102，202，302，402)和路口停车线(101，201，301，401)；
B：等待通行，在常规信号灯(103，203，303，403)上的通行信号切换至禁行信号的t时间之前，相应通行方向上的辅助通行灯(104，204，304，404)上的通行信号切换为禁行信号，相应通行方向上的车辆若未越过相应的辅助停车线(102，202，302，402)则禁止通过该辅助停车线(102，202，302，402)，若已越过则可继续通行；
C：禁止通行，常规信号灯(103，203，303，403)上的通行信号切换为禁行信号，相应通行方向上的所有未越过相应的路口停车线(101，201，301，401)的车辆均禁止通过该路口停车线(101，201，301，401)；
D：过渡通行，在常规信号灯(103，203，303，403)上的禁行信号切换至通行信号的t时间之前，相应通行方向上的辅助通行灯(104，204，304，404)上的禁行信号切换为通行信号，相应通行方向上的车辆允许通过相应的辅助停车线(102，202，302，402)，当相应的常规信号灯(103，203，303，403)上的禁行信号切换为通行信号后则为所述正常通行步骤。
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