CN113763728A - 一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备 - Google Patents

一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113763728A
CN113763728A CN202111091617.5A CN202111091617A CN113763728A CN 113763728 A CN113763728 A CN 113763728A CN 202111091617 A CN202111091617 A CN 202111091617A CN 113763728 A CN113763728 A CN 113763728A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lane
traffic
turn
intersection
lanes
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.)
Granted
Application number
CN202111091617.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113763728B (zh
Inventor
陈维强
王玉波
陈晓明
苏士斌
张彤
魏立夏
赵晓伟
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.)
Hisense TransTech Co Ltd
Original Assignee
Hisense TransTech Co Ltd
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 Hisense TransTech Co Ltd filed Critical Hisense TransTech Co Ltd
Priority to CN202111091617.5A priority Critical patent/CN113763728B/zh
Publication of CN113763728A publication Critical patent/CN113763728A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113763728B publication Critical patent/CN113763728B/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
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/08—Controlling traffic signals according to detected number or speed of vehicles
    • 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)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本申请公开了一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备，响应于车道功能重新分配指令，获取并解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配；响应于交通信号重新配时指令，获取并解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序、不同相位绿灯时间、相位差；响应于指定交通组织适应性分析指令，获取并解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为转向禁止、可变车道、借道左转、潮汐车道、单行线中的一种或多种。在上述方法的协同下，更合理、更有效的提高了路口通行效率。

Description

一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及智能交通领域，具体涉及一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备。
背景技术
在城市交通高峰期，存在由于路网中交通信号灯路口的通行能力不足导致交通拥堵的问题。传统的通行方式为当左拐通行时只能在其所固有的导向车道约四分之一周期时间通行，当直行右拐通行时也只能在其所固有的导向车道约四分之一周期通行。上述方法只是针对一种场景的解决方法，不是一套完整的组织与信号优化方法，无法解决城市交通问题拥堵的问题。
对提高路口通行效率的研究，行业内大多只研究交通组织或交通信号优化中的一种方法，寻求优化最优解，不能达到路口交通运行最优，缺乏从交通组织与信号控制进行统一研究，无法更合理、更有效的提高路口通行效率。
发明内容
本发明提供了一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备，用于解决目前路口交通优化方法不能达到路口交通运行最优，缺乏从交通组织与信号控制进行统一研究，无法更合理、更有效的提高路口通行效率的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种交通组织及信号配时协同优化方法，所述方法包括：
响应于车道功能重新分配指令，获取并解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配；
响应于交通信号重新配指令，获取并解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序、不同相位绿灯时间、相位差；
响应于指定交通组织适应性分析指令，获取并解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为转向禁止、可变车道、借道左转、潮汐车道、单行线中的一种或多种；
其中，在连续两次车道功能重新分配指令期间，产生至少一个交通信号重新配时指令和至少一个指定交通组织适应性分析指令。
在一种可能的实施例中，解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配，包括：
确定预设时间段内各单位时段的车道的排队车辆数及过车流量，得到各车道在单位时段的车道压力；
根据得到的各车道在单位时段的车道压力求和并取平均，得到各车道的总车道压力；
根据各车道的总车道压力与该车道所属的方向个数的比值，得到各车道所属的每个方向的转向压力；
将各车道所属相同方向的转向压力相加，得到各方向的转向压力；
通过计算第j个方向的转向压力与第i个车道的车道压力相比，得到商nturn,i,j，i为车道的编号，j为方向的编号；
根据nturn,i,j的取值范围，确定是否将第i个车道分配给第j个方向，及确定将第i个车道分配给第j个方向时所分配的车道比例。
在一种可能的实施例中，所述根据nturn,i,j的取值范围，确定是否将第i个车道分配给第j个方向，及确定将第i个车道分配给第j个方向时所分配的车道比例，包括如下至少一个步骤：
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道不存在，则将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道分配给j方向，第i+1条车道分配1/2条车道给j方向；
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第二取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道分配给j方向，第i+1条车道分配1/3条车道给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道的1/2车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道不存在，则不将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第二取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道的1/3车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第二取值范围且第i+1条车道不存在，则不将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第三取值范围，则不将第i条车道分配给j方向；
其中第一取值范围中的数值>第二取值范围中的数值>第三取值范围中的数值。
在一种可能的实施例中，所述解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序，包括如下至少一个步骤：
确定路口的不同车道的左转方向的第一过车流量总和、不同车道的直行方向的第二过车流量总和、不同车道的对向左转的第三过车流量总和、及不同车道的对向直行的第四过车流量总和；
若所述第一过车流量总和小于Q1，第二过车流量总和不小于Q2，第三过车流量总和小于Q1，第四过车流量总和不小于Q2，则确定路口适合对向同放；
若直行方向过车流量小于Q1，左转方向过车流量不小于Q2且对向直行过车流量小于Q1，对向左转过车流量不小于Q2，则适合对向同放；
其中，Q1和Q2为预设值，Q1<Q2。
在一种可能的实施例中，所述解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定不同相位绿灯时间，包括如下步骤：
根据交通信号周期内路口对应的过车流量与第一最大过车流量的比值，得到所述路口的流量比Y；
计算所述路口的周期，
Figure BDA0003267712870000041
其中L为所述路口总损失时间，a、c为预设值；
根据所述交通信号周期内第i个相位周期内路口对应的过车流量与第二最大过车流量的比值，得到第i个相位临界车道流量比yi；
计算第i个相位的绿灯时间
Figure BDA0003267712870000042
在一种可能的实施例中，所述解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定相位差，包括：
根据绿灯开始到绿灯结束时间段内不同车道的通行车辆总数与最大车头时距，确定车辆排队清空时间t；
计算所述路口的周期
Figure BDA0003267712870000043
其中L为所述路口总损失时间，a、c为预设值；
计算相位差
Figure BDA0003267712870000044
其中，L为车道长度，v为绿波速度，C为多个路口周期C0中的最大值。
在一种可能的实施例中，所述转向禁止包括禁止左转和禁止右转，所述可变车道包括左转变直行车道和直行变左转车道，解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为转向禁止、可变车道、借道左转、潮汐车道、单行线中的一种或多种，包括如下任一或任多个步骤：
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下禁止左转条件时，将该车道设置为禁止左转，将所述车道设置为禁止左转后，车辆绕行距离不超过预设距离，所述车道左转过车流量与所述路口对向直行过车流量的差值小于预设值，所述车道左转过车流量小于Q1，且所述车道直行过车流量不小于Q2，或所述车道左转过车流量不小于Q2，且所述车道直行过车流量小于Q1，其中Q1、Q2为预设值，Q1<Q2；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定满足如下任一禁止右转条件时，将该车道设置为禁止右转：所述车道为单进口车道，所述路口的出口车道数小于进口对向直行车道数或小于冲突方向左转车道数与右转车道数之和，在所述车道出口的预设范围内，连续n秒的车辆空间密度大于ρ,且平均所述车道的车辆速度小于v，其中n、ρ、v为预设值；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将左转车道设置为左转变直行车道，所述路口的不同车道中左转车道数量不小于预设值；所述路口的不同车道中直行车道中的排队长度的平均值不小于L1，左转车道中的排队长度的平均值小于L2，其中L1>L2，L1、L2为预设值，所述路口的不同车道中出口车道数量与直行车道数量的差值不小于预设值；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将直行车道设置为直行变左转车道，所述路口的不同车道中直行车道数量不小于预设值，所述路口的不同车道中直行车道中的排队长度的平均值小于L2，左转车道中的排队长度的平均值不小于L1，其中L2<L1，L2、L1为预设值，所述路口的不同车道中出口车道数量与左转车道数量的差值不小于预设值；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将所述车道设置为借道左转车道：所述路口中借道左转导向车道的出口车道数至少为预设值，同一道路及与所述同一道路对应渐变段的长度分别在预设范围内，所述同一道路上的进口道车道数不大于所述同一道路上的出口车道数，左转车辆排队数量大于预设值，且无法通过所述重新信号配时解决；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下设置为潮汐车道条件时，将该车道设置为潮汐车道：所述车道至少包括正、反方向一种，预设时间段内所述车道平均n小时内的过车流量不小于预设值，其中，n>0，所述预设时间段内的车道过车流量不均衡系数的绝对值不小于
Figure BDA0003267712870000051
其中
Figure BDA0003267712870000052
为所述车道正、反向过车流量的差与所述车道正、反向过车流量的和的比值；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定所述潮汐车道的行驶方向，包括：在所述预设时间段内，当所述车道正向过车流量大于所述车道反向过车流量时，将所述车道设置为正向行驶，当所述车道正向过车流量小于所述车道反向过车流量时，将所述车道设置为反向行驶；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将所述车道设置为单行线：存在两条平行的道路，所述两条平行的道路间距不大于预设值，两条道路上的车道总数分别不大于预设值，在预设时间段内所述同一道路的正方向的过车流量与反方向的过车流量差值超过预设范围，所述两条道路的车辆汇入主干线时，造成主干线道路上的车辆无法进入路口。
第二方面，本申请实施例提供了一种交通组织及信号配时协同优化装置，所述装置包括：
第一响应指令模块，用于响应于车道功能重新分配指令，获取并解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配；
第二响应指令模块，用于响应于交通信号重新配指令，获取并解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序、不同相位绿灯时间、相位差；
第三响应指令模块，用于响应于指定交通组织适应性分析指令，获取并解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为转向禁止、可变车道、借道左转、潮汐车道、单行线中的一种或多种；
其中，在连续两次车道功能重新分配指令期间，产生至少一个交通信号重新配指令和至少一个指定交通组织适应性分析指令。
第三方面，本申请实施例提供了一种交通组织及信号配时协同优化设备，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本申请实施例提供的任一交通组织及信号配时协同优化方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行本申请实施例提供的任一交通组织及信号配时协同优化方法。
本发明实施例中提供的一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设从交通组织和交通信号配时两方面对路口通行效率进行优化，两者在空间和时间两个维度，对交通控制相互影响、相互补充，大大提高了路口通行效率。
附图说明
图1为根据本发明示例性实施例示例的一种交通组织及信号配时协同优化场景示意图；
图2为根据本发明示例性实施例示例的一种交通组织及信号配时协同优化方法流程示意图；
图3为根据本发明示例性实施例示例的转向车道数分配流程示意图；
图4为根据本发明示例性实施例示例的车道禁止右转示意图；
图5为根据本发明示例性实施例示例的通行效率效果对比图；
图6a为根据本发明示例性实施例示例的优化前的通行效率示意图；
图6b为根据本发明示例性实施例示例的优化后的通行效率示意图；
图7为根据本发明示例性实施例示例的一种交通组织及信号配时协同优化装置示意图；
图8为根据本发明示例性实施例示例的一种交通组织及信号配时协同优化设备示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。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作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。
参见图1为本申请实施例提供的一种应用场景示意图，该应用场景包括服务器101、数据库102、数据采集设备103。服务器101利用本申请提供的交通组织及信号配时协同优化方法进行交通组织功能分配、信号配时、指定交通组织适应性分析等操作，数据库102存储上述服务器101执行交通组织及信号配时协同优化方法所需的数据以及程序，数据采集设备103用于获取路口各车道车辆通行数据。
图2为本申请实施例提供的一种交通组织及信号配时协同优化方法流程示意图，包括：
S201：响应于车道功能重新分配指令，获取并解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配。
当原来分配的车道功能无法解决路口交通拥堵的问题时，将触发所述路口各车道重新分配的指令，通过数据采集设备获取所述路口各车道的第一车辆通行数据，上述第一车辆数据可以是1个月至1个季度的该路口各车道车辆通行数据，然后解析该路口各车道车辆通行数据并对各车道功能进行重新分配。
上述对各车道功能进行重新分配，包括对各车道的方向重新分配。
在一种可能的实施例中，解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配，包括：
确定预设时间段内各单位时段的车道的排队车辆数及过车流量，得到各车道在单位时段的车道压力；
根据得到的各车道在单位时段的车道压力求和并取平均，得到各车道的总车道压力；
根据各车道的总车道压力与该车道所属的方向个数的比值，得到各车道所属的每个方向的转向压力；
将各车道所属相同方向的转向压力相加，得到各方向的转向压力；
通过计算第j个方向的转向压力与第i个车道的车道压力相比，得到商nturn,i,j，i为车道的编号，j为方向的编号；
根据nturn,i,j的取值范围，确定是否将第i个车道分配给第j个方向，及确定将第i个车道分配给第j个方向时所分配的车道比例。
根据第j个方向的转向压力与第i个车道的车道压力的比值可以确定是否将第i个车道分配给第j个方向以及分配的比例，比值越大，则分配给该方向的车道数量越多，可以是多条；比值越小，则将该车道分配给该方向的比例越小，甚至不将该车道分配给该方向。nturn,i,j的取值包括整数部分和小数部分，整数部分可以为0，也可以大于0，分别根据nturn,i,j整数部分和小数部分的取值范围共同确定分配给该方向的车道数量。
S202：响应于交通信号重新配时指令，获取并解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序、不同相位绿灯时间、相位差。
当完成S201后，在原来信号配时的基础上，路口交通拥堵的问题并没有得到很好地解决，将触发交通信号重新配时地指令，通过数据采集设备获取路口各车道的第二车辆通行数据，上述第二车辆通行数据可以是一天内的该路口各车道车辆通行数据，然后解析该路口各车道车辆通行数据并对该路口进行交通信号重新配时。
S203：响应于指定交通组织适应性分析指令，获取并解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为转向禁止、可变车道、借道左转、潮汐车道、单行线中的一种或多种。
在一天中某个时间段内，例如：早高峰或晚高峰，该路口的交通拥堵情况严重，将触发指定交通组织适应性分析指令，所述指定交通包括：禁止左转、禁止右转、左转变直行、直行变左转、借道左转、潮汐车道、单行线、区域通行限制。上述第三车辆通行数据可以是完成S201后通过数据采集设备获取的预设时间段内(早、晚高峰)的路口各车道的车辆通行数据。
从交通组织和交通信号配时两方面对路口通行效率进行优化，两者在空间和时间两个维度，对交通控制相互影响、相互补充，大大提高了路口通行效率。
上述S201的步骤具体可以通过如下实施方式：
进行车道功能分配的周期根据所在区域的交通情况确定，可以是一个月也可以是一个季度，实施例1以个月为一个周期进行描述。
可选地，每5分钟获取一次所述车道的排队车辆数Ln,i及过车流量qi，其中i为车道号，计算每个5分钟的每条车道的压力，计算公式如下：
Figure BDA0003267712870000101
将得到的每个5分钟的每条车道的压力求和并取平均，得到的各车道的总车道的压力Plane,i，计算公式如下：
Figure BDA0003267712870000102
式中n为获取到的数据总量，以一个月30天为例，每5分钟获取一次数据，则n为8640。
在原来的分配好的车道功能中，若第1条车道只有一个转向方向，例如左转，则相应的左转压力为第1条车道的车道压力Plane,1；若第2条车道有两个方向，例如左转和直行，则相应的左转压力增加1/2*Plane,2，Plane,2为第2条车道的车道压力，此时，左转压力为Pturn,左＝Plane,1+1/2*Plane,2。
通过上述方法，根据各车道的总车道压力与该车道所属的方向个数的比值，将得到各个转向的转向压力Pturn,j，其中j为方向编号。
在保持现有进口车道数量不变的前提下，以均衡各转向压力为目标，进行进口道转向的车道数分配，计算第j个方向的转向压力与第i个车道的车道压力相比，得到第i条车道分配给j方向的车道数nturn,i,j，i为车道的编号，j为方向的编号，计算公式如下：
Figure BDA0003267712870000103
在一种可能的实施例中，所述根据nturn,i,j的取值范围，确定是否将第i个车道分配给第j个方向，及确定将第i个车道分配给第j个方向时所分配的车道比例，包括如下至少一个步骤：
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道不存在，则将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道分配给j方向，第i+1条车道分配1/2条车道给j方向；
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第二取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道分配给j方向，第i+1条车道分配1/3条车道给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道的1/2车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道不存在，则不将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第二取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道的1/3车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第二取值范围且第i+1条车道不存在，则不将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第三取值范围，则不将第i条车道分配给j方向；
其中第一取值范围中的数值>第二取值范围中的数值>第三取值范围中的数值。
可选地，第一取值范围为[0.5,1)，第二取值范围为[0.3,0.5)，第三取值范围为[0,0.3)。
以i＝1，i+1＝2，j为左转为例，如图3所示，nturn,1,左包括如下任一一种取值情况：
1)当nturn,1,左＝1.6时：
nturn,1,左整数部分大于0，则将第1条车道分配为左转，小数部分为0.6，在第一取值范围[0.5,1)内，判断第2条车道是否存在，若存在则将第2条车道的1/2车道分配为左转，若不存在则不分配车道，左转方向分配结束。
2)当nturn,1,左＝1.4时：
nturn,1,左整数部分大于0，则将第1条车道分配为左转，小数部分为0.4，在第一取值范围[0.3,0.5)内，判断第2条车道是否存在，若存在则将第2条车道的1/2车道分配为左转，若不存在则不分配车道，左转方向分配结束。
3)当nturn,1,左＝1.1时：
nturn,1,左整数部分大于0，则将第1条车道分配为左转，小数部分为0.4，在第一取值范围[0,0.3)内，判断第2条车道是否存在，若存在则将第2条车道的1/3车道分配为左转，若不存在则不分配车道，左转方向分配结束。
4)当nturn,1,左＝0.6时：
nturn,1,左整数部分等于0，小数部分为0.6，在第一取值范围[0.5,1)内，判断第2条车道是否存在，若存在则将第1条车道的1/2车道分配为左转，若不存在则不分配车道，左转方向分配结束。
5)当nturn,1,左＝0.4时：
nturn,1,左整数部分等于0，小数部分为0.4，在第一取值范围[0.3,0.5)内，判断第2条车道是否存在，若存在则将第1条车道的1/3车道分配为左转，若不存在则不分配车道，左转方向分配结束。
6)当nturn,1,左＝0.2时：
nturn,1,左整数部分等于0，小数部分为0.2，在第一取值范围[0,0.3)内，则不分配车道，左转方向分配结束。
上述S202的步骤具体可以通过如下实施方式：
进行重新交通信号配时的周期比进行重新交通组织的周期短，可以在一天中获取多次路口各车道的第二车辆通行数据进行解析。为了更好地解决交通拥堵的问题，交通信号重新配时也可以基于指定交通组织的基础上进行。
交通信号重新配时包括：
1)重新确定各行驶方向车辆的放行顺序
所述车辆放行顺序主要研究该路口适合单口放行还是对向同放。所述单口放行指的是对单一方向的同一转向的车辆放行，所述对向同放指的是对向方向上同意转向的车辆同时放行。
在一种可能的实施例中，解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序，包括如下至少一个步骤：
确定路口的不同车道的左转方向的第一过车流量总和QL、不同车道的直行方向的第二过车流量总和QS、不同车道的对向左转的第三过车流量总和Q对向L、及不同车道的对向直行的第四过车流量总和Q对向S。
可选地，当满足如下公式时，则认为适合对向同放：
Figure BDA0003267712870000131
或
Figure BDA0003267712870000132
当满足如下公式时，则认为满足单口放行：
Figure BDA0003267712870000133
或
Figure BDA0003267712870000134
需要注意的是，第一过车流量总和QL、不同车道的直行方向的第二过车流量总和QS、不同车道的对向左转的第三过车流量总和Q对向L、及不同车道的对向直行的第四过车流量总和Q对向S的值如果设置过大，例如超过600(pcu/h),则无论是设置单口放行还是设置为对向同放，都将无法解决交通拥堵的问题。
2)重新确定不同相位的绿灯时间，包括如下步骤：
统计1个月至1个季度的该路口各车道车辆通行数据，得到最大过车流量，在不同转向的车道、不同等级的车道、不同的路面环境下，最大过车流量的数值也不同；
根据该路口交通信号周期内路口对应的过车流量与最大过车流量的比值，得到所述路口的流量比Y，例如该路口的交通信号周期为80s，80s内最大过车流量为40辆车，该路口交通信号周期内路口对应的过车流量为30辆，则Y＝3/4。
计算所述路口周期C0，计算公式如下:
Figure BDA0003267712870000141
式中，L为所述路口总损失时间，a和c均为预设值，例如a＝1.,c＝5；
根据所述交通信号周期内第i个相位周期内路口对应的过车流量与第二最大过车流量的比值，得到第i个相位临界车道流量比yi，在信号控制路口，其每一种控制状态(一种通行权)，即对各种进口道不同方向所显示的不同灯色的组合，就称为一个交通信号灯相位；
计算第i个相位的绿灯时间gei，计算公式如下：
Figure BDA0003267712870000142
3)重新计算相位差，包括如下步骤：
当需要协调多个路口以共同满足交通需求的时候，需要重新计算相位差，相位差是针对多个交叉口而言的，指两个相邻交叉口它们同一相位绿灯(或红灯)开始时间之差；
根据绿灯开始到绿灯结束时间段内不同车道的通行车辆总数与最大车头时距的积，得到车辆排队清空时间t，车头时距代表着前后两辆车的前端通过同一地点的时间差，一般可使用前后车的车头间距除以后车速度来计算，最大车头时距为前后车的车头的最大间距除以后车的速度；
然后计算所述多个路口的周期，每个路口的周期C0计算公式如下：
Figure BDA0003267712870000143
式中，L为所述路口总损失时间，a和c均为预设值，例如a＝1.,c＝5；
最后，计算相位差O，计算公式如下：
Figure BDA0003267712870000144
其中，L为车道长度，v为绿波速度，C为多个路口周期C0中的最大值，例如，在5分钟内，第一个路口的C0为80s，第一个路口的C0为70s，则C取80s，即将上述两个路口的路口周期设置为80s。
上述S203的步骤具体可以通过如下实施方式：
当车道功能重新分配后，仍然无法满足指定场景下的交通需求，将获取路口各车道的第三交通数据进行分析，确定是否将该车道设置为禁止左转、禁止右转、左转车道变直行车道、直行车道变左转车道、借道左转、潮汐车道、单行线、区域通行限制。判断是否满足上述指定交通组织的条件，根据所在区域的交通情况制定，不同区域的条件不同。
1)禁止左转
禁止左转指的是，在一段时间内例如早高峰或晚高峰的时候，为了保证该路口车辆正常通行，缓解交通压力，禁止原来的左转车道上的车辆左转。
在一种可能的实施例中，确定同时满足如下禁止左转条件时，将该车道设置为禁止左转：
条件一：根据该车道所在区域的地图，分析禁止该车道左转后车辆的绕行距离，当所述车道设置为禁止左转后，车辆绕行距离不超1000米；
条件二：所述车道左转过车流量与所述路口对向直行过车流量的差值小于预设值；
条件三：左转与同向直行车辆相差很大，直行车辆单车道1小时流量≥400，左转车辆小时总流量＜200，或直行车辆单车道1小时流量＜400，左转车辆小时总流量≥200。
2)禁止右转
禁止右转指的是，在一段时间内例如早高峰或晚高峰的时候，为了保证该路口车辆正常通行，缓解交通压力，禁止原来的右转车道上的车辆右转。
在一种可能的实施例中，禁止右转包括两种情况：
其中一种情况是，如图4所示在所述路口车道2为单进口车道，没有出口车道，则禁止车道1上的车辆驶入车道2；
另一种情况是，在早高峰时，若对所述车道上的车辆进行右转放行将影响到冲突方向直行或对向左转车流通行时，将该车道设置为禁止右转，例如东方向直行与南方向直行为冲突方向直行。判断早高峰时该出口通行效率慢包括两个条件：
条件一：所述路口的出口车道数小于进口对向直行车道数或小于冲突方向左转车道数与右转车道数之和；
条件二：在该车道出口30米范围内，连续5秒的车辆空间密度大于0.5且平均车辆速度小于12.46km/h，其中车辆空间密度ρ计算公式如下：
Figure BDA0003267712870000151
Figure BDA0003267712870000152
式中N为出口车道数，cl为车长。
3)左转变直行车道
左转变直行车道指的是在一段时间内例如早高峰或晚高峰的时候，为了保证该路口车辆正常通行，缓解交通压力，将原来的左转车道暂时变为直行车道。
在一种可能的实施例中，确定同时满足如下条件时，将左转车道设置为左转变直行车道：
条件一：所述路口的不同车道中左转车道数量nL满足nL≥2；
条件二：所述路口的不同车道中直行车道中的排队长度的平均值LS满足LS≥0.6*l路段，且左转车道中的排队长度的平均值LL满足LL≤0.2*l路段。
条件三：所述路口的不同车道中出口车道数量n出与直行车道数量ns满足ns+1≤n出。
当15分钟内大于80％的周期数据，同时满足条件一、二、三时，则认为在该15分钟内适宜将一条左转车道改为直行车道。
4)直行变左转车道
直行变左转车道指的是在一段时间内例如早高峰或晚高峰的时候，为了保证该路口车辆正常通行，缓解交通压力，将原来的直行车道设置为左转车道。
在一种可能的实施例中，确定同时满足如下条件时，将直行车道设置为直行变左转车道：
条件一：所述路口的不同车道中直行车道数量nS满足nS≥2。
条件二：所述路口的不同车道中左转车道中的排队长度的平均值LL满足LL≥0.6*l路段，且直行车道中的排队长度的平均值LS满足LS≤0.2*l路段。
条件三：所述路口的不同车道中出口车道数量n出与左转车道数量nL满足nL+1≤n出。
当15分钟内大于80％的周期数据，同时满足条件一、二、三时，则认为在该15分钟内适宜将一条左转车道改为直行车道。
5)借道左转
借道左转，又称逆向可变车道，是指左转车道借用对向方向的出口道，通过主信号与预信号协调控制，每周期变换导向方向的交叉口车道。
在一种可能的实施例中，确定同时满足如下条件时，将一条将所述车道设置为借道左转车道：
条件一：所述路口中借道左转导向车道的出口车道数至少为2条。
条件二：同一道路及与所述同一道路对应渐变段的长度分别在预设范围内，其中道路的渐变段长度可通过现有技术计算获得。
条件三：同一道路上的进口道车道数不大于所述同一道路上的出口车道数。
条件四：左转车辆排队数量大于预设值，且无法通过所述重新信号配时解决。
当15分钟内大于80％的周期数据，同时满足条件一、二、三、四时，则认为在该15分钟内适宜将一条靠近左转的出口车道设置为借道左转车道。
6)潮汐车道
潮汐车道指的是城市内部根据早晚交通流量不同情况，对有条件的道路设置一个或多个车辆行驶方向规定随不同时段变化的车道。
在一种可能的实施例中，确定同时满足如下条件时，将一条将所述车道设置为潮汐车道：
条件一：所述车道至少包括正、反方向一种，早晚高峰平均1小时内的过车流量≥400，其中，n>0
条件二：所述预早、晚高峰的车道过车流量不均衡系数
Figure BDA0003267712870000171
和
Figure BDA0003267712870000172
的绝对值不小于0.2，其中
Figure BDA0003267712870000173
流量不均衡系数
Figure BDA0003267712870000174
计算公式如下：
Figure BDA0003267712870000175
式中Q正为该车道正向过车流量，Q反为该车道反向过车流量。
当Q正>Q反时，车道设置为正向行驶；当Q正<Q反时，车道设置为反向行驶。
7)单行线
单行线指的是在一段时间内例如早高峰或晚高峰的时候，为了保证该路口车辆正常通行，缓解交通压力，将原来车道设置为车辆只能朝一个方向行驶的道路。
在一种可能的实施例中，确定同时满足如下条件时，将所述车道设置为单行线：
条件一：存在两条平行的道路，所述两条平行的道路间距不大于300米。
条件二：两条道路上的车道总数不大于3条。
条件三：在早高峰或晚高峰时，同一道路的正方向的过车流量与反方向的过车流量差值超过预设范围。
条件四：所述两条道路的车辆汇入主干线时，造成主干线道路上的车辆无法进入路口。
8)区域通行限制
在一种可能的实施例中，在一时间段内一段路段上交通拥堵问题严重或者由于车辆过多造车尾气排放超出该城市的规定值时，政府将会提出并实施针对该路段的限行政策。
该政策包括全部车辆限行和部分车辆限行：全部车辆限行，一般在人流密集的区域部分时段内禁止车辆通行；部分车辆限行，常见的限行方式有，按车尾号限行、按车辆类型限行、按尾气排放量限行。上述限行方式根据所在城市的交通情况、环境质量进行设置。
在连续两次车道功能重新分配指令期间，产生至少一个交通信号重新配指令和至少一个指定交通组织适应性分析指令。车道功能重新分配指令的周期较长，例如1个月或3个月；交通信号重新配时指令的周期较短，例如1天；指定交通组织适应性分析指令在完成车道功能重新分配后，或完成车道功能重新分配和交通信号重新配时后；当完成交通组织适应性分析后，为满足交通需求，可以响应交通信号重新配时指令。
在一种可能的实施例中，完成车道功能重新分配、交通信号重新配时以及指定交通组织适应性分析后，对交通问题进行诊断分析。交通问题诊断分析是指，获取一天内的路口各车道的通行数据，通过绿灯损失时间、是否失衡、延误时间评价指标，反映交通运行状态。
常见交通问题诊断包括：
绿灯时长是否过大、绿信比是否分配均衡、行人过街时长是否不足、右转专用相位设置是否、相序是否合理、左直车道数量是否合理、出口道车道数量是否不足、场景不适应效率是否低、设置时段是否合理。上述问题均可通过现有技术进行判断。
本申请所阐述的一种交通组织及信号配时协同优化方法基于长时间的交通规律，进行车道功能重新分配；基于车道功能重新分配基础上，根据车流到达情况进行实时绿灯时间分配；在优化方案运行基础上，根据交通运行情况，判断是否适合指定交通组织设计，进行时段内车道功能和绿灯时间的优化调整，最后通过诊断分析对交通运行状态进行反馈，是否要进行组织或信号的调整。图5为使用本申请的方法前后通行效率对比图，图6a、图6b为使用本申请方法前后实际场景图，从图中很明显可以看出，交通组织优化和信号配时两者在空间和时间两个维度，对交通控制相互影响、相互补充，更合理、更有效的提高路口通行效率。
基于相同的发明构思，本申请还提供了一种交通组织及信号配时协同优化装置700，如图7所示，该装置包括：
第一响应指令模块701，用于响应于车道功能重新分配指令，获取并解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配；
第二响应指令模块702，用于响应于交通信号重新配指令，获取并解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序、不同相位绿灯时间、相位差；
第三响应指令模块703，用于响应于指定交通组织适应性分析指令，获取并解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为转向禁止、可变车道、借道左转、潮汐车道、单行线中的一种或多种；
其中，在连续两次车道功能重新分配指令期间，产生至少一个交通信号重新配时指令和至少一个指定交通组织适应性分析指令。
在一种可能的实施例中，第一响应指令模块解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配，包括：
确定预设时间段内各单位时段的车道的排队车辆数及过车流量，得到各车道在单位时段的车道压力；
根据得到的各车道在单位时段的车道压力求和并取平均，得到各车道的总车道压力；
根据各车道的总车道压力与该车道所属的方向个数的比值，得到各车道所属的每个方向的转向压力；
将各车道所属相同方向的转向压力相加，得到各方向的转向压力；
通过计算第j个方向的转向压力与第i个车道的车道压力相比，得到商nturn,i,j，i为车道的编号，j为方向的编号；
根据nturn,i,j的取值范围，确定是否将第i个车道分配给第j个方向，及确定将第i个车道分配给第j个方向时所分配的车道比例。
在一种可能的实施例中，第一响应指令模块根据nturn,i,j的取值范围，确定是否将第i个车道分配给第j个方向，及确定将第i个车道分配给第j个方向时所分配的车道比例，包括如下至少一个步骤：
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道不存在，则将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道分配给j方向，第i+1条车道分配1/2条车道给j方向；
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第二取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道分配给j方向，第i+1条车道分配1/3条车道给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道的1/2车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道不存在，则不将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第二取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道的1/3车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第二取值范围且第i+1条车道不存在，则不将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第三取值范围，则不将第i条车道分配给j方向；
其中第一取值范围中的数值>第二取值范围中的数值>第三取值范围中的数值。
在一种可能的实施例中，第二响应指令模块解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序，包括如下至少一个步骤：
确定路口的不同车道的左转方向的第一过车流量总和、不同车道的直行方向的第二过车流量总和、不同车道的对向左转的第三过车流量总和、及不同车道的对向直行的第四过车流量总和；
若所述第一过车流量总和小于Q1，第二过车流量总和不小于Q2，第三过车流量总和小于Q1，第四过车流量总和不小于Q2，则确定路口适合对向同放；
若直行方向过车流量小于Q1，左转方向过车流量不小于Q2且对向直行过车流量小于Q1，对向左转过车流量不小于Q2，则适合对向同放；
其中，Q1和Q2为预设值，Q1<Q2。
在一种可能的实施例中，第二响应指令模块解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定不同相位绿灯时间，包括如下步骤：
根据交通信号周期内路口对应的过车流量与最大过车流量的比值，得到所述路口的流量比Y；
计算所述路口的周期，
Figure BDA0003267712870000201
其中L为所述路口总损失时间，a、c为预设值；
根据所述交通信号周期内第i个相位周期内路口对应的过车流量与第二最大过车流量的比值，得到第i个相位临界车道流量比yi；
计算第i个相位的绿灯时间
Figure BDA0003267712870000202
在一种可能的实施例中，第二响应指令模块解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定相位差，包括：
根据绿灯开始到绿灯结束时间段内不同车道的通行车辆总数与最大车头时距，确定车辆排队清空时间t；
计算所述路口的周期
Figure BDA0003267712870000203
其中L为所述路口总损失时间，a、c为预设值；
计算相位差
Figure BDA0003267712870000211
其中，L为车道长度，v为绿波速度，C为多个路口周期C0中的最大值。
在一种可能的实施例中，第三响应指令模块解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为禁止左转，包括：
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下禁止左转条件时，将该车道设置为禁止左转：
将所述车道设置为禁止左转后，车辆绕行距离不超过预设距离；
所述车道左转过车流量与所述路口对向直行过车流量的差值小于预设值；
所述车道左转过车流量小于Q1，且所述车道直行过车流量不小于Q2，或所述车道左转过车流量不小于Q2，且所述车道直行过车流量小于Q1，其中Q1、Q2为预设值，Q1<Q2。
在一种可能的实施例中，第三响应指令模块解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为禁止右转，包括：
根据各车道的第三车辆通行数据，确定满足如下任一禁止右转条件时，将该车道设置为禁止右转：
所述车道为单进口车道；
所述路口的出口车道数小于进口对向直行车道数或小于冲突方向左转车道数与右转车道数之和，在所述车道出口的预设范围内，连续n秒的车辆空间密度大于ρ,且平均所述车道的车辆速度小于v，其中n、ρ、v为预设值。
在一种可能的实施例中，第三响应指令模块解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述左转车道设置为左转变直行车道，包括：
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将左转车道设置为左转变直行车道：
所述路口的不同车道中左转车道数量不小于预设值；
所述路口的不同车道中直行车道中的排队长度的平均值不小于L1，左转车道中的排队长度的平均值小于L2，其中L1>L2，L1、L2为预设值；
所述路口的不同车道中出口车道数量与直行车道数量的差值不小于预设值。
在一种可能的实施例中，第三响应指令模块解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述直行车道设置为直行变左转车道，包括：
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将直行车道设置为直行变左转车道：
所述路口的不同车道中直行车道数量不小于预设值；
所述路口的不同车道中直行车道中的排队长度的平均值小于L2，左转车道中的排队长度的平均值不小于L1，其中L2<L1，L2、L1为预设值；
所述路口的不同车道中出口车道数量与左转车道数量的差值不小于预设值。
在一种可能的实施例中，第三响应指令模块解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为借道左转，包括：
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将所述车道设置为借道左转车道：
所述路口中借道左转导向车道的出口车道数至少为预设值；
同一道路及与所述同一道路对应渐变段的长度分别在预设范围内；
所述同一道路上的进口道车道数不大于所述同一道路上的出口车道数；
左转车辆排队数量大于预设值，且无法通过所述重新信号配时解决。
在一种可能的实施例中，第三响应指令模块解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道潮汐车道及确定所述潮汐车道的行驶方向，包括：
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下设置为潮汐车道条件时，将该车道设置为潮汐车道：
所述车道至少包括正、反方向一种，预设时间段内所述车道平均n小时内的过车流量不小于预设值，其中，n>0；
所述预设时间段内的车道过车流量不均衡系数的绝对值不小于
Figure BDA0003267712870000221
其中
Figure BDA0003267712870000222
为所述车道正、反向过车流量的差与所述车道正、反向过车流量的和的比值；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定所述潮汐车道的行驶方向，包括：
在所述预设时间段内，当所述车道正向过车流量大于所述车道反向过车流量时，将所述车道设置为正向行驶，当所述车道正向过车流量小于所述车道反向过车流量时，将所述车道设置为反向行驶。
在一种可能的实施例中，第三响应指令模块解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为单行线，包括：
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将所述车道设置为单行线：
存在两条平行的道路，所述两条平行的道路间距不大于预设值；
两条道路上的车道总数分别不大于预设值；
在预设时间段内所述同一道路的正方向的过车流量与反方向的过车流量差值超过预设范围；
所述两条道路的车辆汇入主干线时，造成主干线道路上的车辆无法进入路口。
基于相同的发明构思，本申请提供了一种交通组织及信号配时协同优化设备，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述实施例中的任一交通组织及信号配时协同优化的方法。
下面参照图8来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备130。图8显示的电子设备130仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，电子设备130以通用电子设备的形式表现。电子设备130的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器131、上述至少一个存储器132、连接不同系统组件(包括存储器132和处理器131)的总线133。
所述处理器131用于读取所述存储器132中的指令并执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述实施例提供的交通组织及信号配时协同优化方法。
总线133表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
存储器132可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器(RAM)1321和/或高速缓存存储器1322，还可以进一步包括只读存储器(ROM)1323。
存储器132还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1324的程序/实用工具1325，这样的程序模块1324包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
电子设备130也可以与一个或多个外部设备134(例如键盘、指向设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与电子设备130交互的设备通信，和/或与使得该电子设备130能与一个或多个其它电子设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口135进行。并且，电子设备130还可以通过网络适配器136与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器136通过总线133与用于电子设备130的其它模块通信。应当理解，尽管图中未示出，可以结合电子设备130使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
在一些可能的实施方式中，本申请提供的一种交通组织及信号配时协同优化方法的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于使计算机设备执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的一种视频过车设备性能的评价的步骤。
另外，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序所述计算机程序用于使计算机执行上述实施例中任何一项所述的方法。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它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它可编程数据处理设备上，使得在计算机或其它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，从而在计算机或其它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。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做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申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种交通组织及信号配时协同优化方法，其特征在于，所述方法包括：
响应于车道功能重新分配指令，获取并解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配；
响应于交通信号重新配时指令，获取并解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序、不同相位绿灯时间、相位差；
响应于指定交通组织适应性分析指令，获取并解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为转向禁止、可变车道、借道左转、潮汐车道、单行线中的一种或多种；
其中，在连续两次车道功能重新分配指令期间，产生至少一个交通信号重新配时指令和至少一个指定交通组织适应性分析指令。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配，包括：
确定预设时间段内各单位时段的车道的排队车辆数及过车流量，得到各车道在单位时段的车道压力；
根据得到的各车道在单位时段的车道压力求和并取平均，得到各车道的总车道压力；
根据各车道的总车道压力与该车道所属的方向个数的比值，得到各车道所属的每个方向的转向压力；
将各车道所属相同方向的转向压力相加，得到各方向的转向压力；
通过计算第j个方向的转向压力与第i个车道的车道压力相比，得到商nturn,i,j，i为车道的编号，j为方向的编号；
根据nturn,i,j的取值范围，确定是否将第i个车道分配给第j个方向，及确定将第i个车道分配给第j个方向时所分配的车道比例。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据nturn,i,j的取值范围，确定是否将第i个车道分配给第j个方向，及确定将第i个车道分配给第j个方向时所分配的车道比例，包括如下至少一个步骤：
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道不存在，则将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道分配给j方向，第i+1条车道分配1/2条车道给j方向；
若nturn,i,j的整数部分大于0，小数部分取值属于第二取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道分配给j方向，第i+1条车道分配1/3条车道给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道的1/2车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值属于第一取值范围且第i+1条车道不存在，则不将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第二取值范围且第i+1条车道存在，则将第i条车道的1/3车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第二取值范围且第i+1条车道不存在，则不将第i条车道分配给j方向；
若nturn,i,j的整数部分等于0，小数部分取值为属于第三取值范围，则不将第i条车道分配给j方向；
其中第一取值范围中的数值>第二取值范围中的数值>第三取值范围中的数值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序，包括如下至少一个步骤：
确定路口的不同车道的左转方向的第一过车流量总和、不同车道的直行方向的第二过车流量总和、不同车道的对向左转的第三过车流量总和、及不同车道的对向直行的第四过车流量总和；
若所述第一过车流量总和小于Q1，第二过车流量总和不小于Q2，第三过车流量总和小于Q1，第四过车流量总和不小于Q2，则确定路口适合对向同放；
若直行方向过车流量小于Q1，左转方向过车流量不小于Q2且对向直行过车流量小于Q1，对向左转过车流量不小于Q2，则适合对向同放；
其中，Q1和Q2为预设值，Q1<Q2。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定不同相位绿灯时间，包括如下步骤：
根据交通信号周期内路口对应的过车流量与最大过车流量的比值，得到所述路口的流量比Y；
计算所述路口的周期，
Figure FDA0003267712860000031
其中L为所述路口总损失时间，a、c为预设值；
根据所述交通信号周期内第i个相位周期内路口对应的过车流量与第二最大过车流量的比值，得到第i个相位临界车道流量比yi；
计算第i个相位的绿灯时间
Figure FDA0003267712860000032
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定相位差，包括：
根据绿灯开始到绿灯结束时间段内不同车道的通行车辆总数与最大车头时距，确定车辆排队清空时间t；
计算所述路口的周期
Figure FDA0003267712860000033
其中L为所述路口总损失时间，a、c为预设值；
计算相位差
Figure FDA0003267712860000034
其中，L为车道长度，v为绿波速度，C为多个路口周期C0中的最大值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转向禁止包括禁止左转和禁止右转，所述可变车道包括左转变直行车道和直行变左转车道，解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为转向禁止、可变车道、借道左转、潮汐车道、单行线中的一种或多种，包括如下任一或任多个步骤：
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下禁止左转条件时，将该车道设置为禁止左转，将所述车道设置为禁止左转后，车辆绕行距离不超过预设距离，所述车道左转过车流量与所述路口对向直行过车流量的差值小于预设值，所述车道左转过车流量小于Q1，且所述车道直行过车流量不小于Q2，或所述车道左转过车流量不小于Q2，且所述车道直行过车流量小于Q1，其中Q1、Q2为预设值，Q1<Q2；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定满足如下任一禁止右转条件时，将该车道设置为禁止右转：所述车道为单进口车道，所述路口的出口车道数小于进口对向直行车道数或小于冲突方向左转车道数与右转车道数之和，在所述车道出口的预设范围内，连续n秒的车辆空间密度大于ρ,且平均所述车道的车辆速度小于v，其中n、ρ、v为预设值；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将左转车道设置为左转变直行车道，所述路口的不同车道中左转车道数量不小于预设值；所述路口的不同车道中直行车道中的排队长度的平均值不小于L1，左转车道中的排队长度的平均值小于L2，其中L1>L2，L1、L2为预设值，所述路口的不同车道中出口车道数量与直行车道数量的差值不小于预设值；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将直行车道设置为直行变左转车道，所述路口的不同车道中直行车道数量不小于预设值，所述路口的不同车道中直行车道中的排队长度的平均值小于L2，左转车道中的排队长度的平均值不小于L1，其中L2<L1，L2、L1为预设值，所述路口的不同车道中出口车道数量与左转车道数量的差值不小于预设值；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将所述车道设置为借道左转车道：所述路口中借道左转导向车道的出口车道数至少为预设值，同一道路及与所述同一道路对应渐变段的长度分别在预设范围内，所述同一道路上的进口道车道数不大于所述同一道路上的出口车道数，左转车辆排队数量大于预设值，且无法通过所述重新信号配时解决；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下设置为潮汐车道条件时，将该车道设置为潮汐车道：所述车道至少包括正、反方向一种，预设时间段内所述车道平均n小时内的过车流量不小于预设值，其中，n>0，所述预设时间段内的车道过车流量不均衡系数的绝对值不小于
Figure FDA0003267712860000051
其中
Figure FDA0003267712860000052
为所述车道正、反向过车流量的差与所述车道正、反向过车流量的和的比值；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定所述潮汐车道的行驶方向，包括：在所述预设时间段内，当所述车道正向过车流量大于所述车道反向过车流量时，将所述车道设置为正向行驶，当所述车道正向过车流量小于所述车道反向过车流量时，将所述车道设置为反向行驶；
根据各车道的第三车辆通行数据，确定同时满足如下条件时，将所述车道设置为单行线：存在两条平行的道路，所述两条平行的道路间距不大于预设值，两条道路上的车道总数分别不大于预设值，在预设时间段内所述同一道路的正方向的过车流量与反方向的过车流量差值超过预设范围，所述两条道路的车辆汇入主干线时，造成主干线道路上的车辆无法进入路口。
8.一种交通组织及信号配时协同优化装置，其特征在于，所述装置包括：
第一响应指令模块，用于响应于车道功能重新分配指令，获取并解析路口各车道的第一车辆通行数据，对所述各车道功能进行重新分配；
第二响应指令模块，用于响应于交通信号重新配指令，获取并解析路口各车道的第二车辆通行数据，重新确定各行驶方向车辆的放行顺序、不同相位绿灯时间、相位差；
第三响应指令模块，用于响应于指定交通组织适应性分析指令，获取并解析路口各车道的第三车辆通行数据，确定是否将所述车道设置为转向禁止、可变车道、借道左转、潮汐车道、单行线中的一种或多种；
其中，在连续两次车道功能重新分配指令期间，产生至少一个交通信号重新配时指令和至少一个指定交通组织适应性分析指令。
9.一种交通组织及信号配时协同优化设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-7中任何一项所述的方法。
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使计算机执行如权利要求1-7任何一项所述的方法。
CN202111091617.5A 2021-09-17 2021-09-17 一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备 Active CN113763728B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111091617.5A CN113763728B (zh) 2021-09-17 2021-09-17 一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111091617.5A CN113763728B (zh) 2021-09-17 2021-09-17 一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113763728A true CN113763728A (zh) 2021-12-07
CN113763728B CN113763728B (zh) 2022-08-02

Family

ID=78796203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111091617.5A Active CN113763728B (zh) 2021-09-17 2021-09-17 一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113763728B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114220280A (zh) * 2021-12-12 2022-03-22 李会江 人车可控式交通信号灯
CN114664106A (zh) * 2022-04-27 2022-06-24 北京百度网讯科技有限公司 一种交叉口车道分配方法、装置、电子设备和存储介质

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101215816A (zh) * 2008-01-09 2008-07-09 肖新凯 多种红绿灯交叉路口交通流量倍增的方法
CN101493992A (zh) * 2008-12-19 2009-07-29 浙江工业大学 一种基于无线传感器网络的单点自组织交通信号控制方法
US20140097969A1 (en) * 2012-06-01 2014-04-10 Aeio Group Inc. Method and system for traffic resources allocation
CN104077919A (zh) * 2014-07-02 2014-10-01 杭州鼎鹏交通科技有限公司 一种需求车道组合相位的优化方法
CN107293131A (zh) * 2017-07-19 2017-10-24 公安部交通管理科学研究所 一种交叉路口信号相位设计方法
CN107527523A (zh) * 2017-09-19 2017-12-29 昆明理工大学 一种单行道道路会车智能提醒装置及其控制方法
CN107705586A (zh) * 2016-08-08 2018-02-16 阿里巴巴集团控股有限公司 道路交叉口的车流控制方法以及装置
US20180158331A1 (en) * 2015-05-20 2018-06-07 Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co., Ltd Traffic intersection driving assistance method and system
CN108281017A (zh) * 2018-03-16 2018-07-13 武汉理工大学 一种基于车路协同系统的交叉口交通灯信号控制方法
CN108280999A (zh) * 2018-01-31 2018-07-13 迈锐数据（北京）有限公司 一种交通饱和度判定系统、方法及装置
CN108346302A (zh) * 2018-03-20 2018-07-31 青岛海信网络科技股份有限公司 一种双向绿波协调控制方法及装置
CN108831166A (zh) * 2018-07-31 2018-11-16 北京航空航天大学 车路协同环境下交叉口可变导向车道功能变换方法
CN110111569A (zh) * 2019-05-05 2019-08-09 广东振业优控科技股份有限公司 一种平面交叉口左转待转区设置评估方法
CN110209068A (zh) * 2019-06-11 2019-09-06 滁州学院 一种红绿灯配时优化与仿真模拟方法
CN111383467A (zh) * 2020-02-19 2020-07-07 大连交通大学 借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法
CN112037507A (zh) * 2020-08-10 2020-12-04 东南大学 一种过饱和交通状态干线自适应信号协调设计方法与装置
CN112102627A (zh) * 2020-10-27 2020-12-18 江苏广宇科技产业发展有限公司 一种基于车路协同的可变车道控制方法
CN112598901A (zh) * 2020-12-09 2021-04-02 安徽百诚慧通科技有限公司 一种交叉口失衡程度分析方法、装置、电子设备及存储介质
CN112884194A (zh) * 2020-12-15 2021-06-01 苏州工业园区测绘地理信息有限公司 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
CN112991784A (zh) * 2021-02-07 2021-06-18 青岛海信网络科技股份有限公司 一种信号周期内自适应可变车道控制方法及装置
CN113205695A (zh) * 2021-04-13 2021-08-03 东南大学 多周期长度双向干线绿波控制方法

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101215816A (zh) * 2008-01-09 2008-07-09 肖新凯 多种红绿灯交叉路口交通流量倍增的方法
CN101493992A (zh) * 2008-12-19 2009-07-29 浙江工业大学 一种基于无线传感器网络的单点自组织交通信号控制方法
US20140097969A1 (en) * 2012-06-01 2014-04-10 Aeio Group Inc. Method and system for traffic resources allocation
CN104077919A (zh) * 2014-07-02 2014-10-01 杭州鼎鹏交通科技有限公司 一种需求车道组合相位的优化方法
US20180158331A1 (en) * 2015-05-20 2018-06-07 Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co., Ltd Traffic intersection driving assistance method and system
CN107705586A (zh) * 2016-08-08 2018-02-16 阿里巴巴集团控股有限公司 道路交叉口的车流控制方法以及装置
CN107293131A (zh) * 2017-07-19 2017-10-24 公安部交通管理科学研究所 一种交叉路口信号相位设计方法
CN107527523A (zh) * 2017-09-19 2017-12-29 昆明理工大学 一种单行道道路会车智能提醒装置及其控制方法
CN108280999A (zh) * 2018-01-31 2018-07-13 迈锐数据（北京）有限公司 一种交通饱和度判定系统、方法及装置
CN108281017A (zh) * 2018-03-16 2018-07-13 武汉理工大学 一种基于车路协同系统的交叉口交通灯信号控制方法
CN108346302A (zh) * 2018-03-20 2018-07-31 青岛海信网络科技股份有限公司 一种双向绿波协调控制方法及装置
CN108831166A (zh) * 2018-07-31 2018-11-16 北京航空航天大学 车路协同环境下交叉口可变导向车道功能变换方法
CN110111569A (zh) * 2019-05-05 2019-08-09 广东振业优控科技股份有限公司 一种平面交叉口左转待转区设置评估方法
CN110209068A (zh) * 2019-06-11 2019-09-06 滁州学院 一种红绿灯配时优化与仿真模拟方法
CN111383467A (zh) * 2020-02-19 2020-07-07 大连交通大学 借用本方向直行车道的左转车道渠化及信号设计方法
CN112037507A (zh) * 2020-08-10 2020-12-04 东南大学 一种过饱和交通状态干线自适应信号协调设计方法与装置
CN112102627A (zh) * 2020-10-27 2020-12-18 江苏广宇科技产业发展有限公司 一种基于车路协同的可变车道控制方法
CN112598901A (zh) * 2020-12-09 2021-04-02 安徽百诚慧通科技有限公司 一种交叉口失衡程度分析方法、装置、电子设备及存储介质
CN112884194A (zh) * 2020-12-15 2021-06-01 苏州工业园区测绘地理信息有限公司 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
CN112991784A (zh) * 2021-02-07 2021-06-18 青岛海信网络科技股份有限公司 一种信号周期内自适应可变车道控制方法及装置
CN113205695A (zh) * 2021-04-13 2021-08-03 东南大学 多周期长度双向干线绿波控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114220280A (zh) * 2021-12-12 2022-03-22 李会江 人车可控式交通信号灯
CN114664106A (zh) * 2022-04-27 2022-06-24 北京百度网讯科技有限公司 一种交叉口车道分配方法、装置、电子设备和存储介质
CN114664106B (zh) * 2022-04-27 2024-03-08 北京百度网讯科技有限公司 一种交叉口车道分配方法、装置、电子设备和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN113763728B (zh) 2022-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113763728B (zh) 一种交通组织及信号配时协同优化方法、装置及设备
CN108053661B (zh) 一种交通控制的方法及装置
CN106408945B (zh) 一种交通拥堵评价方法及系统
CN109215340B (zh) 一种交叉路口流量动态控制方法、系统、设备和存储介质
CN111145564B (zh) 信控交叉口的自适应可变车道控制方法及系统
CN108597235B (zh) 基于交通视频数据的交叉口信号参数优化及效果评估方法
CN107016857B (zh) 一种信控交叉口左转交通组合设计优化方法
CN109272747B (zh) 一种信号控制平面交叉口可变导向车道属性动态调整阈值设置方法
CN104077919A (zh) 一种需求车道组合相位的优化方法
CN112466117A (zh) 基于深度时空残差网络的路网短时交通流预测方法
CN111145565B (zh) 一种用于城市交通的协调路线和协调方案的推荐方法及系统
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
CN112509318A (zh) 一种交通控制区域划分方法及服务器
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
CN111833619A (zh) 一种过饱和交通状态干线双向信号协调设计方法与装置
CN111192457A (zh) 一种城市级整体的交通信号控制的方法及装置
CN111369814B (zh) 一种车路协同公交车控制方法、装置及终端设备
CN113506442B (zh) 一种基于预期收益估计的城市路网交通信号灯控制方法
CN109859475B (zh) 一种基于dbscan密度聚类的交叉口信号控制方法、装置及系统
CN114613163A (zh) 一种可变导向车道与交叉口信号配时交互关系的控制方法
CN106056906A (zh) 一种干线协调控制条件下的信号交叉口左弯待转区设置模块及其工作方法
CN103696336A (zh) 十字路口及三叉路口堆栈式软立交系统
CN110097757B (zh) 一种基于深度优先搜索的交叉口群关键路径识别方法
CN112365713A (zh) 一种主支路交叉口信号配时优化方法
CN110136437A (zh) 一种交叉口进口道左直干扰问题的确定方法及装置

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