CN112767700B - 一种信号交叉口动态感应式cav专用直行进口道布设方法 - Google Patents

一种信号交叉口动态感应式cav专用直行进口道布设方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112767700B
CN112767700B CN202110155245.1A CN202110155245A CN112767700B CN 112767700 B CN112767700 B CN 112767700B CN 202110155245 A CN202110155245 A CN 202110155245A CN 112767700 B CN112767700 B CN 112767700B
Authority
CN
China
Prior art keywords
equal
condition
less
500pcu
cav
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110155245.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112767700A (zh
Inventor
宗芳
李宇暄
曾梦
张慧永
李显生
任有
任园园
郑雪莲
王猛
岳圣
刘怿轩
石佩鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin University filed Critical Jilin University
Publication of CN112767700A publication Critical patent/CN112767700A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112767700B publication Critical patent/CN112767700B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0125—Traffic data processing
    • G08G1/0129—Traffic data processing for creating historical data or processing based on historical data
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
    • G08G1/0116—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data from roadside infrastructure, e.g. beacons
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0137—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/065—Traffic control systems for road vehicles by counting the vehicles in a section of the road or in a parking area, i.e. comparing incoming count with outgoing count

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法，适用于进口道直行车道数不小于2、拟布设的行车方向所有进口道小时交通量不小于500pcu/h的信号交叉口。所述方法根据进口道直行车道数、交通量和信号配时的不同情况，提出拟布设的行车方向需满足的CAV比例，在达到布设要求时计算清空时间，通过可升降隔离带和路面指示装置实现动态感应式CAV专用直行进口道的功能。本发明提出定量化的方法指导动态感应式CAV专用直行进口道的布设，有利于提高信号交叉口混行交通流的通行能力、降低延误及油耗，为混行交通流环境下信号交叉口进口道的交通组织优化提供方法支撑。

Description

一种信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法
技术领域
本发明涉及城市道路交通组织控制领域，具体涉及一种信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法。
背景技术
当前，无线通信技术、物联网、大数据等新一轮技术革命正蓬勃发展并与汽车产业融合。网联自动驾驶车辆，即CAV，因其能提高行车安全性、解决道路拥堵和能源消耗等在交通领域备受关注。在其推广过程中，CAV与传统人工驾驶车辆混行的情况将长期存在。在城市交通系统中，信号交叉口的通行状况是整个交通系统运行效率的关键。由于驶入城市信号交叉口的车辆中，直行车辆是数量最多、最普遍存在的，所以研究混行车流环境下CAV专用直行进口道的合理布设对于提高信号交叉口通行能力和道路资源利用率具有重要意义。
在以往的研究中，学者们发现布设CAV专用车道对拥堵程度的影响取决于道路上CAV所占比例：CAV占中高比例时，拥堵程度较低。然而，现有研究集中于高速公路，随着未来CAV的普及，以城市工况为应用场景的相关理论将进一步完善。由于城市信号交叉口的交通复杂性，相比布设直行CAV专用车道，直行CAV专用进口道的布设更有利于实现混行交通流的灵活组织，因而城市信号交叉口的直行CAV专用进口道布设所需定量化判定标准的制定成为亟待解决的问题。
近年来感应线圈、压敏传感器等各类传感器的应用已较为成熟，在较短的时间间隔内准确捕捉、预判道路通行状况并作出快速反应的动态感应式CAV专用直行进口道研究势在必行，其将以更精准的数据收集、更高效的数据处理、更灵敏的反应控制在交通组织优化方面体现出优势，减少非高峰时段道路资源的浪费，对于未来环境下城市交通系统高效运转具有重要意义。
发明内容
鉴于现有研究存在的不足，本发明要解决的技术问题是明确定量化的布设条件，提出一种信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法。
本发明是采用如下技术方案实现的，说明如下：
1、一种信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法，其特征在于，步骤分为在该信号交叉口进行动态感应式CAV专用直行进口道的适用性判定和计算清空时间tclear两部分；
一、在该信号交叉口进行动态感应式CAV专用直行进口道的适用性判定时，拟布设信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道的行车方向需要同时满足以下四个条件：
第一、进口道直行车道数M≥2；
第二、拟布设信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道的行车方向其动态感应式CAV专用直行进口道配备有动态车流量检测设备和动态车道控制设备，包括但不限于各类型的车流量检测器、可升降隔离带和路面指示装置，通过车流量检测器获取动态车流量数据，控制可升降隔离带升降与路面指示装置的启亮/熄灭，完成在普通混行车流直行进口道和CAV专用直行进口道之间的功能转换，以实现动态感应式CAV专用直行进口道的功能；
第三、将该方向所有进口道小时交通量的最小值记为Smin，Smin不小于500pcu/h；
第四、将该方向全天中所有进口道的CAV数量与所有进口道小时交通量比值记为实际CAV比例p，有效绿灯时长记为T，绿信比记为π，清空时间记为tclear，当达到以下任意一个条件时则认为本条件得到满足：
当M＝2时
1′若30s≤T＜60s
且0.25≤π≤0.50
条件1：500pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.702，
或条件2：S≥2450pcu/h、p≥0.652；
2′若60s≤T＜90s
1″0.25≤π≤0.30
条件3：500pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.702，
或条件4：S≥2450pcu/h、p≥0.652；
2″0.30＜π≤0.40
条件5：500pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.702，
或条件6：S≥2450pcu/h、p≥0.602；
3″0.40＜π≤0.45
条件7：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.702，
或条件8：1535pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.652，
或条件9：S≥2450pcu/h、p≥0.602；
4″0.45＜π≤0.50
条件10：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.702，
或条件11：S≥1535pcu/h、p≥0.602；
3′若90s≤T＜120s
1″0.30≤π≤0.35
条件12：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.702，
或条件13：S≥1225pcu/h、p≥0.602；
2″0.35≤π≤0.50
条件14：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.702，
或条件15：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.602，
或条件16：S≥1535pcu/h、p≥0.503；
4′若120s≤T≤150s
1″10.35≤π≤0.40
条件17：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.702，
或条件18：S≥920pcu/h、p≥0.602；
2″0.40＜π≤0.45
条件19：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.702，
或条件20：920pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.602，
或条件21：S≥1535pcu/h、p≥0.503；
3″0.45＜π≤0.50
条件22：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.702，
或条件23：920pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.602，
或条件24：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.553，
或条件25：S≥1535pcu/h、p≥0.503；
当M≥3时
1′若30s≤T＜60s
1″0.25≤π≤0.30
条件26：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.454，
或条件27：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.404，
或条件28：1535pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.354，
或条件29：S≥1840pcu/h、p≥0.305；
2″0.30＜π≤0.40
条件30：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.454，
或条件31：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件32：S≥1535pcu/h、p≥0.305；
3″0.40＜π≤0.45
条件33：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件34：1535pcu/h≤S＜2145pcu/h、p≥0.305，
或条件35：S≥2145pcu/h、p≥0.255；
4″0.45＜π≤0.50
条件36：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件37：920pcu/h≤S＜2145pcu/h、p≥0.305，
或条件38：S≥2145pcu/h、p≥0.255；
2′若60s≤T＜90s
1″0.25≤π≤0.30
条件39：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.454，
或条件40：920pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.404，
或条件41：1225pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.354，
或条件42：S≥1840pcu/h、p≥0.305；
2″0.30＜π≤0.35
条件43：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件44：S≥1535pcu/h、p≥0.305；
3″0.35＜π≤0.40
条件45：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.354，
或条件46：S≥1225pcu/h、p≥0.305；
4″0.40＜π≤0.50
条件47：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件48：920pcu/h≤S＜2145pcu/h、p≥0.305，
或条件49：S≥2145pcu/h、p≥0.255；
3′若90s≤T＜120s
1″0.30≤π≤0.35
条件50：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件51：S≥1535pcu/h、p≥0.305；
2″0.35＜π≤0.40
条件52：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件53：S≥920pcu/h、p≥0.305；
3″0.40＜π≤0.45
条件54：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件55：920pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.305，
或条件56：S≥1840pcu/h、p≥0.255；
4″0.45＜π≤0.50
条件57：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件58：920pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.305，
或条件59：S≥1225pcu/h、p≥0.255；
4′若120s≤T≤150s
1″0.35≤π≤0.40
条件60：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件61：S≥920pcu/h、p≥0.305；
2″0.40＜π≤0.45
条件62：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件63：920pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.305，
或条件64：S≥1840pcu/h、p≥0.255；
3″0.45＜π≤0.50
条件65：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件66：S≥920pcu/h、p≥0.255；
二、若通过步骤一判断为适宜布设时，则计算由未布设转换为布设动态感应式CAV专用直行进口道所需的混行车流的清空时间tclear，即提前开启路面指示装置至CAV队列进入CAV专用直行进口道的时间，在清空时间tclear内为CAV队列清空一段距离Lclear，保证其运行不受前方混行车流的影响而导致行车延误，清空时间tclear的计算步骤如下：
当混行车流平均速度
Figure BDA0002933143720000051
大于CAV期望行车速度v*时，tclear＝0；其中混行车流平均速度
Figure BDA0002933143720000052
为混行车流中各车辆的平均速度，v*为无交通拥堵情况下CAV行驶于CAV专用直行进口道时通行不受前方车辆阻碍的理想行车速度；
当混行车流平均速度
Figure BDA0002933143720000053
小于CAV期望行车速度v*，即
Figure BDA0002933143720000054
时，tclear>0，具体的清空时间需要根据CAV期望行车速度v*、混行车流平均速度
Figure BDA0002933143720000055
以及拟布设动态感应式CAV专用直行进口道的路段在上游交叉口至将驶入交叉口之间的长度L来确定，计算公式为
Figure BDA0002933143720000056
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所述的一种信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法，考虑不同种类车辆(包括网联自动驾驶车辆、网联人工驾驶车辆、非网联自动驾驶车辆和非网联人工驾驶车辆)在信号交叉口进口道处的行车特性，综合交通量、CAV比例和信号配时对CAV专用直行进口道布设效益的影响，提出了定量化的动态感应式CAV专用直行进口道布设标准和清空时间计算公式，在达到布设要求时计算清空时间，通过可升降隔离带和路面指示装置实现动态感应式CAV专用直行进口道的功能，适用于各种交通运行条件下的定时控制信号交叉口，为混行车流环境下信号交叉口的交通组织和控制提供方法支撑。
附图说明
图1是本发明所述的信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法总体流程图；
图2是本发明所述的清空时间计算及路面指示装置示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本发明的详细内容和本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
动态感应式CAV专用直行进口道指信号交叉口拟布设的行车方向在满足条件时布设CAV专用直行进口道、不满足时不布设的管控形式，其根据布设条件控制可升降隔离带升降与路面指示装置的启亮/熄灭，完成在普通混行车流直行进口道和CAV专用直行进口道之间的功能转换，实现动态感应的快速响应功能。
本发明提出定量化的信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法，将其作为判定标准指导直行CAV专用进口道的布设，有利于提高信号交叉口混行车流的通行能力、降低延误及油耗，为混行车流环境下信号交叉口进口道的交通组织优化提供方法支撑。
参阅图1，本发明所述的一种信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法由如下步骤组成，下面对其做详细论述：
所述步骤分为在该信号交叉口进行动态感应式CAV专用直行进口道的适用性判定和计算清空时间tclear两部分；
一、在该信号交叉口进行动态感应式CAV专用直行进口道的适用性判定时，拟布设信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道的行车方向需要同时满足以下四个条件：
第一、进口道直行车道数M≥2；
第二、拟布设信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道的行车方向其动态感应式CAV专用直行进口道配备有动态车流量检测设备和动态车道控制设备，包括但不限于各类型的车流量检测器、可升降隔离带和路面指示装置，通过车流量检测器获取动态车流量数据，控制可升降隔离带升降与路面指示装置的启亮/熄灭，完成在普通混行车流直行进口道和CAV专用直行进口道之间的功能转换，以实现动态感应式CAV专用直行进口道的功能；
第三、将该方向所有进口道小时交通量的最小值记为Smin，Smin不小于500pcu/h；
第四、将该方向全天中所有进口道的CAV数量与所有进口道小时交通量比值记为实际CAV比例p，有效绿灯时长记为T，绿信比记为π，清空时间记为tclear，当达到以下任意一个条件时则认为本条件得到满足：
当M＝2时
1′若30s≤T＜60s
且0.25≤π≤0.50
条件1：500pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.702，
或条件2：S≥2450pcu/h、p≥0.652；
2′若60s≤T＜90s
1″0.25≤π≤0.30
条件3：500pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.702，
或条件4：S≥2450pcu/h、p≥0.652；
2″0.30＜π≤0.40
条件5：500pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.702，
或条件6：S≥2450pcu/h、p≥0.602；
3″0.40＜π≤0.45
条件7：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.702，
或条件8：1535pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.652，
或条件9：S≥2450pcu/h、p≥0.602；
4″0.45＜π≤0.50
条件10：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.702，
或条件11：S≥1535pcu/h、p≥0.602；
3′若90s≤T＜120s
1″0.30≤π≤0.35
条件12：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.702，
或条件13：S≥1225pcu/h、p≥0.602；
2″0.35≤π≤0.50
条件14：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.702，
或条件15：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.602，
或条件16：S≥1535pcu/h、p≥0.503；
4′若120s≤T≤150s
1″10.35≤π≤0.40
条件17：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.702，
或条件18：S≥920pcu/h、p≥0.602；
2″0.40＜π≤0.45
条件19：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.702，
或条件20：920pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.602，
或条件21：S≥1535pcu/h、p≥0.503；
3″0.45＜π≤0.50
条件22：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.702，
或条件23：920pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.602，
或条件24：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.553，
或条件25：S≥1535pcu/h、p≥0.503；
当M≥3时
1′若30s≤T＜60s
1″0.25≤π≤0.30
条件26：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.454，
或条件27：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.404，
或条件28：1535pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.354，
或条件29：S≥1840pcu/h、p≥0.305；
2″0.30＜π≤0.40
条件30：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.454，
或条件31：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件32：S≥1535pcu/h、p≥0.305；
3″0.40＜π≤0.45
条件33：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件34：1535pcu/h≤S＜2145pcu/h、p≥0.305，
或条件35：S≥2145pcu/h、p≥0.255；
4″0.45＜π≤0.50
条件36：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件37：920pcu/h≤S＜2145pcu/h、p≥0.305，
或条件38：S≥2145pcu/h、p≥0.255；
2′若60s≤T＜90s
1″0.25≤π≤0.30
条件39：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.454，
或条件40：920pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.404，
或条件41：1225pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.354，
或条件42：S≥1840pcu/h、p≥0.305；
2″0.30＜π≤0.35
条件43：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件44：S≥1535pcu/h、p≥0.305；
3″0.35＜π≤0.40
条件45：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.354，
或条件46：S≥1225pcu/h、p≥0.305；
4″0.40＜π≤0.50
条件47：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件48：920pcu/h≤S＜2145pcu/h、p≥0.305，
或条件49：S≥2145pcu/h、p≥0.255；
3′若90s≤T＜120s
1″0.30≤π≤0.35
条件50：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件51：S≥1535pcu/h、p≥0.305；
2″0.35＜π≤0.40
条件52：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件53：S≥920pcu/h、p≥0.305；
3″0.40＜π≤0.45
条件54：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件55：920pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.305，
或条件56：S≥1840pcu/h、p≥0.255；
4″0.45＜π≤0.50
条件57：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件58：920pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.305，
或条件59：S≥1225pcu/h、p≥0.255；
4′若120s≤T≤150s
1″0.35≤π≤0.40
条件60：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件61：S≥920pcu/h、p≥0.305；
2″0.40＜π≤0.45
条件62：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件63：920pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.305，
或条件64：S≥1840pcu/h、p≥0.255；
3″0.45＜π≤0.50
条件65：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件66：S≥920pcu/h、p≥0.255；
所述条件综如表1、表2所示：
表1进口道直行车道数等于2时信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设条件
Figure BDA0002933143720000101
表2进口道直行车道数大于等于3时信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设条件
Figure BDA0002933143720000102
Figure BDA0002933143720000111
二、若通过步骤一判断为适宜布设时，则计算由未布设转换为布设动态感应式CAV专用直行进口道所需的混行车流的清空时间tclear，即提前开启路面指示装置至CAV队列进入CAV专用直行进口道的时间，在清空时间tclear内为CAV队列清空一段距离Lclear，保证其运行不受前方混行车流的影响而导致行车延误，清空时间tclear的计算步骤如下：
当混行车流平均速度
Figure BDA0002933143720000112
大于CAV期望行车速度v*时，tclear＝0；其中混行车流平均速度
Figure BDA0002933143720000113
为混行车流中各车辆的平均速度，v*为无交通拥堵情况下CAV行驶于CAV专用直行进口道时通行不受前方车辆阻碍的理想行车速度；
当混行车流平均速度
Figure BDA0002933143720000114
小于CAV期望行车速度v*，即
Figure BDA0002933143720000115
时，tclear>0，具体的清空时间需要根据CAV期望行车速度v*、混行车流平均速度
Figure BDA0002933143720000116
以及拟布设动态感应式CAV专用直行进口道的路段在上游交叉口至将驶入交叉口之间的长度L来确定，计算公式为
Figure BDA0002933143720000117
对于满足布设条件的行车方向，应将动态感应式CAV专用直行进口道布设在最靠近道路中心线的直行进口道道处，计算清空时间并提前升起可升降隔离带，路面指示装置启亮。进行下一次布设判定，若仍满足布设条件，则保持布设状态；若不满足布设条件，则可升降隔离带降下，路面指示装置熄灭。
实施例
本发明所述的一种信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法的实施例，给出实施过程和检验结果，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明选取石家庄市中山路与中华大街交叉口进行实例分析。该交叉口为十字形信号交叉口，具备在混流环境安装动态车流量检测设备和动态车道控制设备的条件。设在混流环境下该交叉口直行进口道处CAV比例为0.30，以晚高峰实际交通量和信号配时情况作为交通运行条件，构建仿真场景。
通过实际测量该交叉口17：30—18:30的流量并调查信号配时参数，以分钟为单位记录数据并折算为标准小汽车每小时，即pcu/h，间隔五分钟进行一次布设判定，根据所述布设条件控制可升降隔离带和路面指示装置实现动态感应式CAV专用直行进口道的相应功能。
中山路与中华大街交叉口各方向17：30—18:30有效绿灯时长和绿信比如表3所示。
表3中山路与中华大街交叉口各方向17：30—18:30有效绿灯时长和绿信比
进口道 有效绿灯时长(s) 绿信比
东进口道 135 0.36
西进口道 135 0.36
南进口道 118 0.31
北进口道 118 0.31
创建布设动态感应式CAV专用直行进口道和未布设情况下该交叉口的混行车流环境，将所得交通量实测时间分布情况与信号配时数据作为输入，设定仿真时长为3600s，编程迭代并进行布设与未布设时仿真结果的对比分析，所得仿真结果如表4所示。
表4各进口道仿真结果
Figure BDA0002933143720000121
结果表明，当达到所述的布设动态感应式CAV专用直行进口道所需的CAV比例时，与不布设相比，四个方向的动态感应式CAV专用直行进口道布设方案对应有着更小的车均延误、车均油耗，平均每周期能够通过更多的车辆，证明了友谊大街—裕华路信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方案的有效性，说明本发明所述方法可用于混行车流环境下信号交叉口进口道的交通组织，有利于提高混行车流的效率和交通响应速度。

Claims (1)

1.一种信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道布设方法，其特征在于，步骤分为在该信号交叉口进行动态感应式CAV专用直行进口道的适用性判定和计算清空时间tclear两部分；
一、在该信号交叉口进行动态感应式CAV专用直行进口道的适用性判定时，拟布设信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道的行车方向需要同时满足以下四个条件：
第一、进口道直行车道数M≥2；
第二、拟布设信号交叉口动态感应式CAV专用直行进口道的行车方向其动态感应式CAV专用直行进口道配备有动态车流量检测设备和动态车道控制设备，包括车流量检测器、可升降隔离带和路面指示装置，通过车流量检测器获取动态车流量数据，控制可升降隔离带升降与路面指示装置的启亮/熄灭，完成在普通混行车流直行进口道和CAV专用直行进口道之间的功能转换，以实现动态感应式CAV专用直行进口道的功能；
第三、将该方向所有进口道小时交通量的最小值记为Smin，Smin不小于500pcu/h；
第四、将该方向全天中所有进口道的CAV数量与所有进口道小时交通量比值记为实际CAV比例p，有效绿灯时长记为T，绿信比记为π，清空时间记为tclear，当达到以下任意一个条件时则认为本条件得到满足：
当M＝2时
1′若30s≤T＜60s
且0.25≤π≤0.50
条件1：500pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.702，
或条件2：S≥2450pcu/h、p≥0.652；
2′若60s≤T＜90s
1″0.25≤π≤0.30
条件3：500pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.702，
或条件4：S≥2450pcu/h、p≥0.652；
2″0.30＜π≤0.40
条件5：500pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.702，
或条件6：S≥2450pcu/h、p≥0.602；
3″0.40＜π≤0.45
条件7：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.702，
或条件8：1535pcu/h≤S＜2450pcu/h、p≥0.652，
或条件9：S≥2450pcu/h、p≥0.602；
4″0.45＜π≤0.50
条件10：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.702，
或条件11：S≥1535pcu/h、p≥0.602；
3′若90s≤T＜120s
1″0.30≤π≤0.35
条件12：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.702，
或条件13：S≥1225pcu/h、p≥0.602；
2″0.35≤π≤0.50
条件14：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.702，
或条件15：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.602，或条件16：S≥1535pcu/h、p≥0.503；
4′若120s≤T≤150s
1″10.35≤π≤0.40
条件17：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.702，
或条件18：S≥920pcu/h、p≥0.602；
2″0.40＜π≤0.45
条件19：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.702，
或条件20：920pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.602，或条件21：S≥1535pcu/h、p≥0.503；
3″0.45＜π≤0.50
条件22：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.702，
或条件23：920pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.602，
或条件24：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.553，
或条件25：S≥1535pcu/h、p≥0.503；
当M≥3时
1′若30s≤T＜60s
1″0.25≤π≤0.30
条件26：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.454，
或条件27：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.404，
或条件28：1535pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.354，
或条件29：S≥1840pcu/h、p≥0.305；
2″0.30＜π≤0.40
条件30：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.454，
或条件31：1225pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件32：S≥1535pcu/h、p≥0.305；
3″0.40＜π≤0.45
条件33：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件34：1535pcu/h≤S＜2145pcu/h、p≥0.305，
或条件35：S≥2145pcu/h、p≥0.255；
4″0.45＜π≤0.50
条件36：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件37：920pcu/h≤S＜2145pcu/h、p≥0.305，
或条件38：S≥2145pcu/h、p≥0.255；
2′若60s≤T＜90s
1″0.25≤π≤0.30
条件39：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.454，
或条件40：920pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.404，
或条件41：1225pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.354，
或条件42：S≥1840pcu/h、p≥0.305；
2″0.30＜π≤0.35
条件43：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件44：S≥1535pcu/h、p≥0.305；
3″0.35＜π≤0.40
条件45：500pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.354，
或条件46：S≥1225pcu/h、p≥0.305；
4″0.40＜π≤0.50
条件47：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件48：920pcu/h≤S＜2145pcu/h、p≥0.305，
或条件49：S≥2145pcu/h、p≥0.255；
3′若90s≤T＜120s
1″0.30≤π≤0.35
条件50：500pcu/h≤S＜1535pcu/h、p≥0.354，
或条件51：S≥1535pcu/h、p≥0.305；
2″0.35＜π≤0.40
条件52：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件53：S≥920pcu/h、p≥0.305；
3″0.40＜π≤0.45
条件54：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件55：920pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.305，
或条件56：S≥1840pcu/h、p≥0.255；
4″0.45＜π≤0.50
条件57：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件58：920pcu/h≤S＜1225pcu/h、p≥0.305，
或条件59：S≥1225pcu/h、p≥0.255；
4′若120s≤T≤150s
1″0.35≤π≤0.40
条件60：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件61：S≥920pcu/h、p≥0.305；
2″0.40＜π≤0.45
条件62：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件63：920pcu/h≤S＜1840pcu/h、p≥0.305，
或条件64：S≥1840pcu/h、p≥0.255；
3″0.45＜π≤0.50
条件65：500pcu/h≤S＜920pcu/h、p≥0.354，
或条件66：S≥920pcu/h、p≥0.255；
二、若通过步骤一判断为适宜布设时，则计算由未布设转换为布设动态感应式CAV专用直行进口道所需的混行车流的清空时间tclear，即提前开启路面指示装置至CAV队列进入CAV专用直行进口道的时间，在清空时间tclear内为CAV队列清空一段距离Lclear，保证其运行不受前方混行车流的影响而导致行车延误，清空时间tclear的计算步骤如下：
当混行车流平均速度
Figure FDA0003304846470000041
大于CAV期望行车速度v*时，tclear＝0；其中混行车流平均速度
Figure FDA0003304846470000042
为混行车流中各车辆的平均速度，v*为无交通拥堵情况下CAV行驶于CAV专用直行进口道时通行不受前方车辆阻碍的理想行车速度；
当混行车流平均速度
Figure FDA0003304846470000043
小于CAV期望行车速度v*，即
Figure FDA0003304846470000044
时，tclear>0，具体的清空时间需要根据CAV期望行车速度v*、混行车流平均速度
Figure FDA0003304846470000045
以及拟布设动态感应式CAV专用直行进口道的路段在上游交叉口至将驶入交叉口之间的长度L来确定，计算公式为
Figure FDA0003304846470000051
CN202110155245.1A 2020-10-28 2021-02-04 一种信号交叉口动态感应式cav专用直行进口道布设方法 Active CN112767700B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011176736 2020-10-28
CN2020111767366 2020-10-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112767700A CN112767700A (zh) 2021-05-07
CN112767700B true CN112767700B (zh) 2022-03-04

Family

ID=75705004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110155245.1A Active CN112767700B (zh) 2020-10-28 2021-02-04 一种信号交叉口动态感应式cav专用直行进口道布设方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112767700B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113506438B (zh) * 2021-06-18 2022-07-05 同济大学 网联自动驾驶混行车流动态控制方法、系统、装置及介质
CN115662121B (zh) * 2022-10-19 2024-05-10 吉林大学 混行信控交叉口以排队方式估算通行能力上下限的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103310640A (zh) * 2013-05-28 2013-09-18 哈尔滨工业大学 一种面向机动车流的十字交叉口交通预信号控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104532704B (zh) * 2014-12-16 2016-09-28 哈尔滨工业大学 信号交叉口机动车直行待驶区的设置方法
CN111226268A (zh) * 2017-05-02 2020-06-02 密歇根大学董事会 用于自动驾驶车辆的模拟车辆交通
CN107085951A (zh) * 2017-06-26 2017-08-22 哈尔滨工业大学 一种交叉口进口道直左共用可变车道预信号控制方法
CN108039053B (zh) * 2017-11-29 2019-11-15 南京锦和佳鑫信息科技有限公司 一种智能网联交通系统
CN111724603B (zh) * 2020-07-01 2021-05-18 中南大学 基于交通轨迹数据的cav状态判定方法、装置、设备及介质

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103310640A (zh) * 2013-05-28 2013-09-18 哈尔滨工业大学 一种面向机动车流的十字交叉口交通预信号控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112767700A (zh) 2021-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112767700B (zh) 一种信号交叉口动态感应式cav专用直行进口道布设方法
CN104574970B (zh) 城市地下停车系统出入口接驳处交通状态评价方法
WO2018149308A1 (zh) 一种道路交通优化方法、装置以及电子设备
CN103531031B (zh) 一种基于城市交通干线软封闭区视频检测识别实现一路绿灯通行的控制方法
CN108959821A (zh) 一种高速公路收费站可变向车道通行控制方法
CN111402613B (zh) 一种自动驾驶车辆收费站车道选择方法
CN112365714B (zh) 一种智轨通行主支路交叉口交通信号控制方法
CN103473935A (zh) 基于感应检测器的路口交通拥堵判定及控制方法和系统
CN102938204A (zh) 一种城市交叉口可变导向车道转向功能变换控制方法
CN112767683B (zh) 一种基于反馈机制的路径诱导方法
CN105321357A (zh) 一种孤立交叉口同相位右转与行人信号的设置系统及方法
CN108597219A (zh) 一种基于机器视觉的路段行人过街控制方法
CN114463868B (zh) 面向交通流管控的收费站交通流组合预测方法及系统
CN105405301A (zh) 一种针对交叉口直右汇流冲突的右转信号感应控制方法
CN111325994B (zh) 一种基于WiFi探针车辆检测技术的信号控制方法
CN114399903A (zh) 一种基于大数据平台的智慧城市道路管理系统
CN112884194B (zh) 基于信号交叉口运行状况的可变车道切换与信号配时方法
Zhandong et al. VISSIM simulation based expressway exit control modes research
CN104966404A (zh) 一种基于阵列雷达的单点自优化信号控制方法及装置
CN101572009A (zh) 显示车道行驶状态和行驶方向的红绿灯系统
CN108417053B (zh) 一种适用于t型交叉口的光电检测装置及控制方法
CN105741585A (zh) 面向节油的基于车联网的车辆轨迹平滑控制方法
CN113436448A (zh) 一种信号交叉口借道左转车道设计方法及系统
CN111754790A (zh) 一种基于雷达的匝道入口交通控制系统及方法
CN103489318B (zh) 一种交叉口机动车信号灯设置需求判定方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant