CN113284336B - 一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法 - Google Patents

一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113284336B
CN113284336B CN202110364271.5A CN202110364271A CN113284336B CN 113284336 B CN113284336 B CN 113284336B CN 202110364271 A CN202110364271 A CN 202110364271A CN 113284336 B CN113284336 B CN 113284336B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
upstream
phase
downstream
intersection
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
CN202110364271.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113284336A (zh
Inventor
尚春琳
刘小明
冯帅
沈辉
郑国荣
李丽丽
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.)
North China University of Technology
Original Assignee
North China University of Technology
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 North China University of Technology filed Critical North China University of Technology
Priority to CN202110364271.5A priority Critical patent/CN113284336B/zh
Publication of CN113284336A publication Critical patent/CN113284336A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113284336B publication Critical patent/CN113284336B/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
    • 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
    • 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
    • G08G1/0133—Traffic data processing for classifying traffic situation
    • 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
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/052—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed

Abstract

本发明提供了一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法，具体考虑了上游协调相位来车遇到排队与未遇到排队两种情况，给出了是否遇到排队的分析方法，以及上游协调相位来车遇到排队与未遇到排队两种情况下通行状态表征参数，同时设计了上下游路口协调度的计算方法。本发明通过区分车辆排队/未遇到排队的情况，对通行状态表征参数进行了明确界定。

Description

一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法
技术领域
本发明涉及一种交通通行状态判定领域，尤其涉及一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法。
背景技术
路口协调度是协调路口状况好坏程度的定量指标。现阶段，针对路口协调度的计算多依赖传统交通流模型，通过干线协调控制技术计算路口协调度。方法简单但缺乏精细化模型研究，没有区分车辆排队/未遇到排队的情况，对通行状态表征参数没有明确界定。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法，具体考虑了上游协调相位来车遇到排队与未遇到排队两种情况，给出了是否遇到排队的分析方法，以及上游协调相位来车遇到排队与未遇到排队两种情况下通行状态表征参数，同时设计了上下游路口协调度的计算方法。本发明具体采用如下技术方案：
一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法，该方法包括如下步骤：
(一)如上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间遇到排队，则按照如下方式确定首末车状态
(1)分析下游路口协调相位绿灯放行车辆车头时距，确定从饱和车头时距变为非饱和车头时距的时刻t1，并记录非饱和车头时距出现时对应的车辆号牌ID1；
(2)根据车辆号牌ID1的上下游匹配，获得该车辆通过上游路口停车线的时刻t'1，在此基础上计算该车辆在路段的行驶速度v1＝L/t1-t'1，其中L为路段长度；
(3)得到车辆号牌ID1前一辆以饱和车头时距通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌ID2及通过时刻t2；
(4)根据车辆号牌ID2的上下游匹配，确定该车辆是否是协调相位绿灯驶出车辆，如是，则转到步骤(5)，否则，得到车辆号牌ID2前一辆以饱和车头时距通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌ID3及通过时刻t3，用ID3代替ID2，再次执行本步骤；
(5)过ti做车辆IDi在饱和流率下的车辆轨迹线Vi，同时，获得车辆IDi通过上游路口停车线的时刻t'i，在t'i时刻从上游路口停车线出发，以速度v1做车辆IDi的轨迹线V'i；
(6)计算Vi与绿灯消散波w1的交点n1、V'i与绿灯消散波w1的交点N1，如果n1在N1之上，则计算Vi与w1的交点，从该交点出发引出速度为0的水平线，该水平线与V'i相交，构成车辆IDi的完整轨迹，此时IDi有停车；否则，计算Vi与V'i的交点，构成车辆IDi的完整轨迹，此时IDi未停车；
(7)判断车辆IDi前面是否还有协调相位绿灯消散的车辆，如有，则得到车辆号牌IDi前一辆以饱和车头时距通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌IDi+1及通过时刻ti+1，用IDi+1代替ID2，回到步骤(4)；如没有，则向下执行步骤(8)；
(8)在步骤(7)的基础上，得到从上游路口协调相位驶入有停车过程所有的IDi，根据通过下游路口协调相位停车线的时刻，确定其中的首末车，并计算两车通过下游路口协调相位停车线的时间差ΔT1；
(二)如上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间未遇到排队，则按照如下方式确定一个周期内未遇到排队的首车、末车及之前已经排队的末车状态
1)分析下游路口协调相位绿灯放行车辆车头时距，确定从饱和车头时距变为非饱和车头时距的时刻T1，并记录非饱和车头时距出现时对应的车辆号牌ID1；
2)根据车辆号牌ID1的上下游匹配，判断该车是否是上游协调相位绿灯驶来车辆，如是，则记录该车通过停车线的时刻T1，继续向下执行步骤3)；否则，用下一辆通过下游路口协调相位停车线车辆的ID2代替ID1，继续执行本步骤；
3)判断车辆IDi后面是否还有在协调相位绿灯通过的车辆，如有，则得到车辆号牌IDi后一辆通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌IDi+1，用IDi+1作为上下游需匹配的车辆号牌，回到步骤2)；如没有，则向下执行步骤4)；
4)在步骤3)的基础上，得到从上游路口协调相位驶入没有停车过程的所有IDi，根据通过下游路口协调相位停车线的时刻，确定其中的首末车，并计算两车通过下游路口协调相位停车线的时间差ΔT2；
5)在步骤4)的基础上，得到从上游路口协调相位驶入未遇到排队的首车通过停车线时刻T1，同时从指标1计算过程中得到排队末车通过停车线时刻T'1，进一步计算得到二者的时间差ΔT'2；
(三)采用相对值计算协调度
综合步骤(一)和步骤(二)的计算过程，进一步得到如上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间遇到排队时，排队首车与未排队末车通过停车线的时间差ΔT3；
进一步得到协调度计算方法如下：
(i)判断上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间是否遇到排队，如遇到排队，则继续执行步骤(ii)；如未遇到排队，则继续执行步骤(iii)；
(ii)如遇到排队，则协调度计算方法为：
Figure BDA0003006770740000031
(iii)如未遇到排队，则协调度计算方法为：
Figure BDA0003006770740000032
附图说明
图1是上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间遇到排队的集散波图。
图2上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间未遇到排队的集散波图。
具体实施方式
(1)计算指标1：如上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间遇到排队(如图1所示，在下游路口协调相位绿灯启亮时，m0对应的车辆在红灯期间已处于停车状态，因此不满足本条件；m1对应的车辆在红灯期间处于行驶状态，在绿灯期间出现停车状态，因此满足本条件；m2、m3、m4对应的车辆在红灯期间处于行驶状态，在绿灯期间未出现停车状态，因此不满足本条件)，是否遇到排队及是否是首末车的判断及计算过程如下：
Step1：分析下游路口协调相位绿灯放行车辆车头时距，确定从饱和车头时距变为非饱和车头时距的时刻t1，并记录非饱和车头时距出现时对应的车辆号牌ID1；
Step2：根据车辆号牌ID1的上下游匹配，获得该车辆通过上游路口停车线的时刻t'1，在此基础上计算该车辆在路段的行驶速度v1＝L/t1-t'1；
Step3：得到车辆号牌ID1前一辆以饱和车头时距通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌ID2及通过时刻t2；
Step4：根据车辆号牌ID2的上下游匹配，确定该车辆是否是协调相位绿灯驶出车辆，如是，则转到步骤5，否则，得到车辆号牌ID2前一辆以饱和车头时距通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌ID3及通过时刻t3，用ID3代替ID2，再次执行本步骤；
Step5：过ti做车辆IDi在饱和流率下的车辆轨迹线Vi，同时，获得车辆IDi通过上游路口停车线的时刻t'i，在t'i时刻从上游路口停车线出发，以速度v1做车辆IDi的轨迹线V'i；
Step6：计算Vi与绿灯消散波w1的交点n1、V'i与绿灯消散波w1的交点N1，如图1所示，如果n1在N1之上，则计算Vi与w1的交点，从该交点出发引出速度为0的水平线，该水平线与V'i相交，构成车辆IDi的完整轨迹，此时IDi有停车；否则，计算Vi与V'i的交点，构成车辆IDi的完整轨迹，此时IDi未停车；
Step7：判断车辆IDi前面是否还有协调相位绿灯消散的车辆，如有，则得到车辆号牌IDi前一辆以饱和车头时距通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌IDi+1及通过时刻ti+1，用IDi+1代替ID2，回到步骤4；如没有，则向下执行步骤8；
Step8：在步骤7的基础上，得到从上游路口协调相位驶入有停车过程所有的IDi，根据通过下游路口协调相位停车线的时刻，确定其中的首末车，并计算两车通过下游路口协调相位停车线的时间差ΔT1。
(2)计算指标2：如上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间未遇到排队，则判断一个周期内未遇到排队的首车、末车及之前已经排队的末车，判断及计算过程如下：
Step1：分析下游路口协调相位绿灯放行车辆车头时距，确定从饱和车头时距变为非饱和车头时距的时刻T1，并记录非饱和车头时距出现时对应的车辆号牌ID1；
Step2：根据车辆号牌ID1的上下游匹配，判断该车是否是上游协调相位绿灯驶来车辆，如是，则记录该车通过停车线的时刻T1，继续向下执行步骤3；否则，用下一辆通过下游路口协调相位停车线车辆的ID2代替ID1，继续执行本步骤；
Step3：判断车辆IDi后面是否还有在协调相位绿灯通过的车辆，如有，则得到车辆号牌IDi后一辆通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌IDi+1，用IDi+1作为上下游需匹配的车辆号牌，回到步骤2；如没有，则向下执行步骤4；
Step4：在步骤3的基础上，得到从上游路口协调相位驶入没有停车过程的所有IDi，根据通过下游路口协调相位停车线的时刻，确定其中的首末车，并计算两车通过下游路口协调相位停车线的时间差ΔT2。
Step5：在步骤4的基础上，得到从上游路口协调相位驶入未遇到排队的首车通过停车线时刻T1，同时从指标1计算过程中得到排队末车通过停车线时刻T'1，进一步计算得到二者的时间差ΔT'2。
(3)采用相对值计算协调度：
综合指标1和指标2的计算过程，进一步可得到如上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间遇到排队时，排队首车与未排队末车通过停车线的时间差ΔT3。
基于上述计算，进一步得到协调度计算方法如下：
Step1：判断上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间是否遇到排队，如遇到排队，则继续执行步骤2；如未遇到排队，则继续执行步骤3；
Step2：如遇到排队，则协调度计算方法为：
Figure BDA0003006770740000061
Step3：如未遇到排队，则协调度计算方法为：
Figure BDA0003006770740000062

Claims (1)

1.一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(一)如上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间遇到排队，则按照如下方式确定首末车状态
(1)分析下游路口协调相位绿灯放行车辆车头时距，确定从饱和车头时距变为非饱和车头时距的时刻t1，并记录非饱和车头时距出现时对应的车辆号牌ID1；
(2)根据车辆号牌ID1的上下游匹配，获得该车辆通过上游路口停车线的时刻t′1，在此基础上计算该车辆在路段的行驶速度v1＝L/t1-t′1，其中L为路段长度；
(3)得到车辆号牌ID1前一辆以饱和车头时距通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌ID2及通过时刻t2；
(4)根据车辆号牌ID2的上下游匹配，确定该车辆是否是协调相位绿灯驶出车辆，如是，则转到步骤(5)，否则，得到车辆号牌ID2前一辆以饱和车头时距通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌ID3及通过时刻t3，用ID3代替ID2，再次执行本步骤；
(5)过ti做车辆IDi在饱和流率下的车辆轨迹线Vi，同时，获得车辆IDi通过上游路口停车线的时刻t′i，在t′i时刻从上游路口停车线出发，以速度v1做车辆IDi的轨迹线Vi'；
(6)计算Vi与绿灯消散波w1的交点n1、Vi'与绿灯消散波w1的交点N1，如果n1在N1之上，则计算Vi与w1的交点，从该交点出发引出速度为0的水平线，该水平线与Vi'相交，构成车辆IDi的完整轨迹，此时IDi有停车；否则，计算Vi与Vi'的交点，构成车辆IDi的完整轨迹，此时IDi未停车；
(7)判断车辆IDi前面是否还有协调相位绿灯消散的车辆，如有，则得到车辆号牌IDi前一辆以饱和车头时距通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌IDi+1及通过时刻ti+1，用IDi+1代替ID2，回到步骤(4)；如没有，则向下执行步骤(8)；
(8)在步骤(7)的基础上，得到从上游路口协调相位驶入有停车过程所有的IDi，根据通过下游路口协调相位停车线的时刻，确定其中的首末车，并计算两车通过下游路口协调相位停车线的时间差ΔT1；
(二)如上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间未遇到排队，则按照如下方式确定一个周期内未遇到排队的首车、末车及之前已经排队的末车状态
1)分析下游路口协调相位绿灯放行车辆车头时距，确定从饱和车头时距变为非饱和车头时距的时刻t1，并记录非饱和车头时距出现时对应的车辆号牌ID1；
2)根据车辆号牌ID1的上下游匹配，判断该车是否是上游协调相位绿灯驶来车辆，如是，则记录该车通过停车线的时刻T1′，继续向下执行步骤3)；否则，用下一辆通过下游路口协调相位停车线车辆的ID2代替ID1，继续执行本步骤；
3)判断车辆IDi后面是否还有在协调相位绿灯通过的车辆，如有，则得到车辆号牌IDi后一辆通过下游路口协调相位停车线的车辆号牌IDi+1，用IDi+1作为上下游需匹配的车辆号牌，回到步骤2)；如没有，则向下执行步骤4)；
4)在步骤3)的基础上，得到从上游路口协调相位驶入没有停车过程的所有IDi，根据通过下游路口协调相位停车线的时刻，确定其中的首末车，并计算两车通过下游路口协调相位停车线的时间差ΔT2；
5)在步骤4)的基础上，得到从上游路口协调相位驶入未遇到排队的首车通过停车线时刻T1，同时从指标1计算过程中得到排队末车通过停车线时刻T′last，进一步计算得到二者的时间差ΔT′2；
(三)采用相对值计算协调度
综合步骤(一)和步骤(二)的计算过程，进一步得到如上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间遇到排队时，排队首车与未排队末车通过停车线的时间差ΔT3；
进一步得到协调度计算方法如下：
(i)判断上游协调相位来车在下游路口协调相位绿灯期间是否遇到排队，如遇到排队，则继续执行步骤(ii)；如未遇到排队，则继续执行步骤(iii)；
(ii)如遇到排队，则协调度计算方法为：
Figure FDA0003620467580000031
(iii)如未遇到排队，则协调度计算方法为：
Figure FDA0003620467580000032
CN202110364271.5A 2021-04-04 2021-04-04 一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法 Active CN113284336B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110364271.5A CN113284336B (zh) 2021-04-04 2021-04-04 一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110364271.5A CN113284336B (zh) 2021-04-04 2021-04-04 一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113284336A CN113284336A (zh) 2021-08-20
CN113284336B true CN113284336B (zh) 2022-07-26

Family

ID=77276252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110364271.5A Active CN113284336B (zh) 2021-04-04 2021-04-04 一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113284336B (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103544841B (zh) * 2013-10-22 2015-10-21 银江股份有限公司 交通控制区域动态划分方法
CN107123276B (zh) * 2016-08-25 2020-04-21 苏州华川交通科技有限公司 利用低抽样率gps数据的交叉口车辆排队长度估算方法
CN106548632B (zh) * 2016-10-17 2019-01-25 同济大学 一种相邻上下游信号交叉口排队长度估计方法
CN106355907B (zh) * 2016-10-18 2018-12-18 同济大学 基于车辆轨迹的信号控制交叉口排队长度实时估计方法
CN107886725B (zh) * 2017-11-16 2021-02-12 山东交通学院 基于卡口数据的排队长度计算方法和装置
CN109243186B (zh) * 2018-08-17 2021-11-23 南京市公安局交通管理局 一种基于排队级别动态调整相位差的方法
CN109584539B (zh) * 2018-11-26 2020-10-02 华南理工大学 一种高饱和度路段上下游交叉口间相位差优化方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113284336A (zh) 2021-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021227502A1 (zh) 一种信号交叉口交通信号灯和车辆轨迹控制方法
CN106652458B (zh) 基于虚拟车辆轨迹重构的在线城市道路路径行程时间估计方法
CN111833620B (zh) 一种过饱和交通状态干线单向信号协调设计方法与装置
CN107730931B (zh) 一种车路协同环境下车辆编队控制及其信号优化方法
CN103208191A (zh) 一种城市道路交叉口过饱和条件下信号协调控制的优化方法
CN104077919B (zh) 一种需求车道组合相位的优化方法
CN110910646B (zh) 用于交叉口的无人驾驶公交车辆的协同控制方法
CN111091722B (zh) 人机混合驾驶环境下交叉口信号控制参数的优化方法
CN110706484B (zh) 设置逆向可变车道交叉口左转通行能力计算方法
CN114333364B (zh) 一种自动驾驶车辆通过信号交叉口生态驾驶方法
CN109523808B (zh) 一种移位左转交叉口的渠化优化方法
CN111402605B (zh) 基于通行能力模型优化的借对向车道左转的信号控制方法
CN111994088A (zh) 基于混合策略博弈的驾驶人换道意图识别方法及系统
CN112037540B (zh) 一种潮汐交通状态干线信号协调设计方法与装置
CN113487868B (zh) 公交动态速度引导-驻站控制-信号优先协同控制方法
CN111932910A (zh) 一种智能车路协同环境下实时动态可变车道安全控制方法
CN113516854B (zh) 一种基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法
CN113593258A (zh) 基于车路协同的信号配时与车速动态协调控制优化方法
CN110660233A (zh) 设置逆向可变车道交叉口最佳信号周期计算方法
CN112216122A (zh) 一种自动驾驶进程中交叉口车道布设与信号配时方法
CN113284336B (zh) 一种用于计算上下游路口协调度的通行状态表征方法
CN107393320B (zh) 一种用于预防车辆排队溢出的现代有轨电车优先的检测器布设方法
CN109147327B (zh) 一种城市道路与铁路交叉部位的道路交通瓶颈改善方法
CN109035807A (zh) 道路平面交叉口两相位信号控制全红时间计算方法
CN110176138B (zh) 一种路口级的主动交通诱导方法

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