CN116863721A - 一种“t”型交叉口车辆连续流控制方法及装置 - Google Patents

一种“t”型交叉口车辆连续流控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116863721A
CN116863721A CN202310914434.1A CN202310914434A CN116863721A CN 116863721 A CN116863721 A CN 116863721A CN 202310914434 A CN202310914434 A CN 202310914434A CN 116863721 A CN116863721 A CN 116863721A
Authority
CN
China
Prior art keywords
continuous flow
flow control
control
lane
time
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
CN202310914434.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116863721B (zh
Inventor
朱顺应
李刚
吴景安
陈秋成
王红
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.)
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
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 Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN202310914434.1A priority Critical patent/CN116863721B/zh
Publication of CN116863721A publication Critical patent/CN116863721A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116863721B publication Critical patent/CN116863721B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

本发明提供了一种“T”型交叉口车辆连续流控制方法及装置，包括：根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和各进口对应的第一控制断面；根据各进口上所有车道的行驶方向，确定各进口上每个车道上车辆从对应的第一控制断面行驶过控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；根据每个连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定虚拟周期的最短时间，根据最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；当最短时间大于等于最小调控车头时距时，根据虚拟周期的最短时间对预设个数的连续流控制方式进行控制。本发明通过虚拟周期的最短时间对多个连续流控制方式进行控制，使道路上的车辆形成连续流，提高了交叉口通行效率。

Description

一种“T”型交叉口车辆连续流控制方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆连续流控制技术领域，具体涉及一种“T”型交叉口车辆连续流控制方法及装置。
背景技术
T形交叉口作为平面交叉口的常见形式之一，是交通堵塞和交通事故的多发地。目前，解决T形交叉口的交通拥堵及安全问题常采用交通信号灯等交通控制设施，在时间上将不同流向的交通流进行分离，处于红灯相位的车辆在停止线前停车等待，处于绿灯相位的车辆加速驶离，每个时刻只有一个相位的车辆可以驶过交叉口，其余相位的车辆停车等待，红绿灯的转换会导致很多车辆需要从停车状态开始，加速到一定速度驶离，这严重影响了交叉口的通行效率。若不采用红绿灯控制，各进口方向的车流在物理区相互影响，存在物理冲突、竞争和博弈，时断时续，无法形成高速的连续流，降低了通行效率，导致交叉口成为城市拥堵的关键节点。
因此，急需提出一种“T”型交叉口车辆连续流控制方法及装置，解决现有技术中存在的T形交叉口利用信号灯等交通控制设施对车辆进行通行管控，导致车辆无法形成连续流，造成交叉口通行效率低的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种“T”型交叉口车辆连续流控制方法及装置，用以解决现有技术中存在的T形交叉口利用信号灯等交通控制设施对车辆进行通行管控，导致车辆无法形成连续流，造成交叉口通行效率低的问题。
一方面，本发明提供了一种“T”型交叉口车辆连续流控制方法，包括：
根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和所述各进口对应的第一控制断面；
根据所述各进口上所有车道的行驶方向，确定所述各进口上每个车道上车辆从对应的所述第一控制断面行驶过所述控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；
根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间，根据所述最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；
当所述最短时间大于等于所述最小调控车头时距时，根据所述虚拟周期的所述最短时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
在一些可能的实现方式中，所述根据所述各进口上所有车道的行驶方向，确定所述各进口上每个车道上车辆从对应的所述第一控制断面行驶过所述控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期，包括：
根据所述各进口上所述所有车道的行驶方向，判断出所述车辆从所述第一控制断面行驶过所述控制区域的过程中，不会与其他车道上的所述车辆产生冲突的预设个数组车道；每组车道包括至少两个不会产生冲突车道；
将每组车道包括的行驶方向确定为一种连续流控制方式，得到预设个数的所述连续流控制方式；
根据预设个数的所述连续流控制方式，得到所述控制区域的虚拟周期。
在一些可能的实现方式中，所述根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间之前，还包括：
根据所述各进口上所述所有车道的行驶方向，分别计算所述每个车道上所述车辆从所述第一控制断面行驶过所述控制区域的期望调控速度；
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度，分别计算所述每个车道上所述车辆从所述第一控制断面行驶过所述控制区域的区域行驶时间；
分别根据每种所述连续流控制方式包括的所述行驶方向对应的所述车道的区域行驶时间，确定每种所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，以使每种所述连续流控制方式下的所述车辆与其他所述连续流控制方式下的所述车辆根据所述连续流控制时间确定的协调时间差进行行驶。
在一些可能的实现方式中，所述根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间，根据所述最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距，包括：
将每个所述连续流控制方式对应的所述连续流控制时间相加求和，得到所述虚拟周期的最短时间；
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度，得到所述每个车道对应的安全车头时距；
将所述所有车道的安全车头时距中的最大值确定为目标安全车头时距；
根据所述最短时间和所述目标安全车头时距，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距。
在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：
当所述最短时间小于所述最小调控车头时距时，根据所述目标安全车头时距对所述虚拟周期的所述最短时间进行调整，得到周期时间；
根据所述周期时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
在一些可能的实现方式中，所述根据所述目标安全车头时距对所述虚拟周期的所述最短时间进行调整，得到周期时间，包括：
将所述目标安全车头时距与所述最短时间进行计算，得到时间差值；
根据预设个数的所述连续流控制方式，对所述时间差值进行平分，得到时间差均值；
将预设个数的所述连续流控制方式对应的所述连续流控制时间与所述时间差均值进行相加，得到每个所述连续流控制方式对应的目标连续流控制时间；
对预设个数的所述目标连续流控制时间进行求和，得到周期时间。
在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度和预设适应时间，得到所述每个车道对应的车道适应段长度；
将所述各进口的所述车道对应的所述车道适应段长度中的最大值确定为进口适应段长度；
根据所述各进口对应的所述进口适应段长度，确定距离所述第一控制断面所述进口适应段长度处的第二控制断面。
在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度和所述车辆的最小速度与加速度，得到所述每个车道对应的车道整流段长度；
将所述各进口的所述车道对应的所述车道整流段长度中的最大值确定为进口整流段长度；
根据所述各进口对应的所述进口整流段长度，确定距离所述第二控制断面所述进口整流段长度处的第三控制断面。
在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：
根据所述每个车道上对应车辆的实际车速和角度，得到所述每个车道对应的车道换道段长度；
将所述各进口的所述车道对应的所述车道换道段长度中的最大值确定为进口换道段长度；
根据所述各进口对应的所述进口换道段长度，确定距离所述第三控制断面所述进口换道段长度处的第四控制断面。
另一方面，本发明还提供了一种“T”型交叉口车辆连续流控制装置，包括：
第一控制断面确定模块，用于根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和所述各进口对应的第一控制断面；
虚拟周期确定模块，用于根据所述各进口上所有车道的行驶方向，确定所述各进口上每个车道上车辆从对应的所述第一控制断面行驶过所述控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；
最短时间确定模块，用于根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间，根据所述最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；
连续流控制模块，用于当所述最短时间大于等于所述最小调控车头时距时，根据所述虚拟周期的所述最短时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和各进口对应的第一控制断面；根据各进口上所有车道的行驶方向，确定各进口上每个车道上车辆从对应的第一控制断面行驶过控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；根据每个连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定虚拟周期的最短时间，根据最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；当最短时间大于等于最小调控车头时距时，根据虚拟周期的最短时间对预设个数的连续流控制方式进行控制。本发明通过虚拟周期的最短时间对预设个数的连续流控制方式进行控制，使道路上的车辆形成连续流，从而提高了交叉口通行效率。
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单的介绍，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为本发明提供的“T”型交叉口车辆连续流控制方法的流程示意图；
图2为本发明提供的“T”型交叉口控制区域和控制断面的平面示意图；
图3为本发明提供的第一个连续流控制方式的平面示意图；
图4为本发明提供的第二个连续流控制方式的平面示意图；
图5为本发明提供的第三个连续流控制方式的平面示意图；
图6为本发明提供的最短时间大于等于最小调控车头时距时的周期示意图；
图7为本发明提供的最短时间小于最小调控车头时距时的周期示意图；
图8为本发明提供的“T”型交叉口车辆连续流控制装置的结构示意图；
图9为本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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，都属于本发明保护的范围。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
本发明实施例提供了一种“T”型交叉口车辆连续流控制方法及装置，以下分别进行说明。
图1为本发明提供的“T”型交叉口车辆连续流控制方法的流程示意图，如图1所示，“T”型交叉口车辆连续流控制方法包括：
S101、根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和所述各进口对应的第一控制断面；
S102、根据所述各进口上所有车道的行驶方向，确定所述各进口上每个车道上车辆从对应的所述第一控制断面行驶过所述控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；
S103、根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间，根据所述最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；
S104、当所述最短时间大于等于所述最小调控车头时距时，根据所述虚拟周期的所述最短时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
与现有技术相比，本发明提供的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和各进口对应的第一控制断面；根据各进口上所有车道的行驶方向，确定各进口上每个车道上车辆从对应的第一控制断面行驶过控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；根据每个连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定虚拟周期的最短时间，根据最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；当最短时间大于等于最小调控车头时距时，根据虚拟周期的最短时间对预设个数的连续流控制方式进行控制。本发明通过虚拟周期的最短时间对预设个数的连续流控制方式进行控制，使道路上的车辆形成连续流，从而提高了交叉口通行效率。
在本发明的具体实施例中：可以根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定各个进口的位置，如图2所示，可以分为W进口、S进口和E进口，各进口的停止线为第一控制断面，不同行驶方向的车辆以期望调控速度从第一控制断面进入交叉口的控制区域，并保持期望调控速度通过控制区域。
在本发明的一些实施例中，步骤S102包括：
根据所述各进口上所述所有车道的行驶方向，判断出所述车辆从所述第一控制断面行驶过所述控制区域的过程中，不会与其他车道上的所述车辆产生冲突的预设个数组车道；每组车道包括至少两个不会产生冲突车道；
将每组车道包括的行驶方向确定为一种连续流控制方式，得到预设个数的所述连续流控制方式；
根据预设个数的所述连续流控制方式，得到所述控制区域的虚拟周期。
在本发明的具体实施例中，如图2所示，每个进口上的车道可以包括至少一种行驶方向，比如，W进口包括直行和右转，S进口包括左转和右转，E进口包括左转和直行，这6种车流在控制区域存在冲突，不能同时通过交叉口的控制区域，为保证“T”型交叉口的安全和效率，对于W进口方向直行车辆、S进口方向左转车辆和E进口方向左转车辆，可以通过设定虚拟周期，让三种车流依次通过交叉口的控制区域，保障行车安全和效率。对于W进口方向右转车辆、S进口方向右转车辆和E进口方向直行车辆，在交叉口空间充足的情况下，只需要保持安全车头时距通过交叉口的控制区域；在交叉口空间不充足的情况下，可以分别将三种车流分配到虚拟周期之中，在虚拟周期次序下不断交替，保障行车安全和效率。
在还可以将这6种车流设置为三种连续流控制方式，如图3所示，第一种连续流控制方式为W进口的直行和E进口的直行，如图4所示，第二种连续流控制方式为W进口的右转和S进口的左转，如图5所示，第三种连续流控制方式为S进口的右转和E进口的左转。这三种连续流控制方式组成虚拟周期，在虚拟周期次序下不断交替，形成“嵌锁式穿孔”通过交叉口的控制区域。
在本发明的一些实施例中，在步骤S103之前，还包括：
根据所述各进口上所述所有车道的行驶方向，分别计算所述每个车道上所述车辆从所述第一控制断面行驶过所述控制区域的期望调控速度；
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度，分别计算所述每个车道上所述车辆从所述第一控制断面行驶过所述控制区域的区域行驶时间；
分别根据每种所述连续流控制方式包括的所述行驶方向对应的所述车道的区域行驶时间，确定每种所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，以使每种所述连续流控制方式下的所述车辆与其他所述连续流控制方式下的所述车辆根据所述连续流控制时间确定的协调时间差进行行驶。
在本发明的具体实施例中，各进口上的车辆根据期望调控速度从第一控制断面行驶过控制区域，不同车道的期望调控速度计算方式不同，对于W进口的直行车道上的车辆，期望调控速度为VW直，由道路基本通行能力计算模型求导得出，如公式1所示：
式中，t0为车头最小时距，单位s；v为行车速度，单位m/s；l0为车头最小间距，单位m。
对于W进口的右转车道上的车辆，期望调控速度为VW右，根据右转轨迹半径计算如公式2所示：
式中，RW右为W进口车辆右转轨迹圆曲线半径，单位m；u为横向力系数；i为超高。
对于S进口的右转车道上的车辆，期望调控速度为VS左，根据左转轨迹半径计算如公式3所示：
式中，RS右为S进口车辆左转轨迹半径，单位m。
对于S进口的右转车道上的车辆，期望调控速度为VS左，根据左转轨迹半径计算如公式4所示：
式中，RS右为S进口车辆右转轨迹半径，单位m。
对于E进口的直行车道上的车辆，期望调控速度为VE直，VE直＝VW直。
对于E进口的左转车道上的车辆，期望调控速度为VE左，根据左转轨迹半径计算如公式5所示：
式中，RE左为E进口车辆左转轨迹半径，单位m。
再分别计算不同车道上的车辆通过控制区域的时间。
对于W进口的直行车道上的车辆，区域行驶时间为TW直，计算如公式6所示：
式中，Li为W进口进入控制区域直行车辆中第i辆车的车身长度，单位m；LWE为W进口第一控制断面与S进口第一控制断面的间距，单位m；Δt为车辆通过控制区域的允许误差时间，单位s。
对于W进口的右转车道上的车辆，区域行驶时间为TW右，计算如公式7所示：
式中，LW右为W进口右转车辆通过控制区域的轨迹长度，单位m。
对于S进口的左转车道上的车辆，区域行驶时间为TS左，计算如公式9所示：
式中，LS左为S进口左转车辆通过交叉口控制区域的轨迹长度，单位m。
对于S进口的右转车道上的车辆，区域行驶时间为TS右，计算如公式10所示：
式中，LS右为S进口右转车辆通过交叉口控制区域的轨迹长度，单位m。
对于E进口的直行车道上的车辆，区域行驶时间为TE直，计算如公式11所示：
式中，LE直为E进口直行车辆通过控制区域的轨迹长度，单位m。
对于E进口的左转车道上的车辆，区域行驶时间为TE左，计算如公式12所示：
式中，LE左为E进口左转车辆通过控制区域的轨迹长度，单位m。
还可以根据每个车道的区域行驶时间计算出每一种连续流控制方式对应的连续流控制时间。
第一种连续流控制方式为W进口的直行和E进口的直行，所以第一种连续流控制方式的连续流控制时间T1＝max{TW直，TE直}。
第二种连续流控制方式为W进口的右转和S进口的左转，所以第二种连续流控制方式的连续流控制时间T2＝max{TS左，TW右}。
第三种连续流控制方式为S进口的右转和E进口的左转，所以第三种连续流控制方式的连续流控制时间T3＝max{TE左，TS右}。
需要说明的是，可以确定每种连续流控制方式中行驶的车辆与其他连续流控制方式中行驶的车辆的协调时间差。
在本发明具体实施例中，对于同一种连续流控制方式下的2种车流，应同时达到第一控制断面；对于不同连续流控制方式下的车流，应保持一定的协调时间差到达第一控制断面，保证控制区域内总是只有一种连续流控制方式下的车流。具体而言，W进口直行道路上的车辆和E进口直行道路上的车辆到达第一控制断面时，S进口左转道路上的车辆和W进口右转道路上的车辆距离第一控制断面的协调时间差为T1，E进口左转道路上的车辆和S进口右转道路上的车辆距离第一控制断面的协调时间差为T1+T2。同理，S进口左转道路上的车辆和W进口右转道路上的车辆到达第一控制断面时，E进口左转道路上的车辆和S进口右转道路上的车辆距离第一控制断面的协调时间差为T2，W进口直行道路上的车辆和E进口直行道路上的车辆距离第一控制断面的协调时间差为T2+T3。E进口左转道路上的车辆和S进口右转道路上的车辆到达第一控制断面时，W进口直行道路上的车辆和E进口直行道路上的车辆距离第一控制断面的协调时间差为T3，S进口左转道路上的车辆和W进口右转道路上的车辆距离第一控制断面的协调时间差为T3+T1，其中，具体的将协调时间差相加或者其他的计算方式可以根据实际情况进行设置，本发明实施例在此不加以限制。
在本发明的一些实施例中，步骤S103包括：
将每个所述连续流控制方式对应的所述连续流控制时间相加求和，得到所述虚拟周期的最短时间；
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度，得到所述每个车道对应的安全车头时距；
将所述所有车道的安全车头时距中的最大值确定为目标安全车头时距；
根据所述最短时间和所述目标安全车头时距，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距。
在本发明具体实施例中，虚拟周期的最短时间可以为T＝T1+T2+T3。还可以计算W进口直行车道上的车辆的安全车头时距，计算如公式13所示：
式中，t0为驾驶员反应时间，一般取2.0s；为路面与轮胎之间的纵向摩擦阻系数；S0为安全距离，单位m。
可以计算W进口右转车道上的车辆的安全车头时距，计算如公式14所示：
可以计算S进口左转车道上的车辆的安全车头时距，计算如公式15所示：
可以计算S进口右转车道上的车辆的安全车头时距，计算如公式16所示：
可以计算E进口左转车道上的车辆的安全车头时距，计算如公式17所示：
可以计算E进口直行车道上的车辆的安全车头时距，计算如公式18所示：
为保证安全，目标安全车头时距t安应取六者中的最大值，，即：
t安＝max{tW直，tW右，tS左，ts右，tE左，tE直} (19)
6种不同行驶方向的车辆按虚拟周期阶段性通过“T”型交叉口，为防止突发情况，保障车辆安全行驶，车辆间的车头时距应当不小于最短周期时间T，同时车辆间车头时距应当不小于保证安全情况下车辆间停车视距对应的目标安全车头时距t安。因此，对于W进口方向直行车辆和右转车辆、S进口方向左转车辆和右转车辆、E进口方向左转车辆和直行车辆，同一车道相邻车辆最小调控车头时距如公式20所示：
t＝max{T,t安} (20)
在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：
当所述最短时间小于所述最小调控车头时距时，根据所述目标安全车头时距对所述虚拟周期的所述最短时间进行调整，得到周期时间；
根据所述周期时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
在本发明具体实施例中，当最短时间大于等于最小调控车头时距时，表示目标安全车头时距t安大于等于最短时间T，则虚拟周期在最短时间T的次序下不断交替，虚拟周期可以按照T1、T2、T3和Δt进行执行，如图6所示，可以保障行车安全和效率。当最短时间小于最小调控车头时距时，表示目标安全车头时距t安小于最短时间T，需要通过目标安全车头时距对虚拟周期的最短时间进行调整，才能使虚拟周期在安全的状态下进行交替。
在本发明的一些实施例中，所述根据所述目标安全车头时距对所述虚拟周期的所述最短时间进行调整，得到周期时间，包括：
将所述目标安全车头时距与所述最短时间进行计算，得到时间差值；
根据预设个数的所述连续流控制方式，对所述时间差值进行平分，得到时间差均值；
将预设个数的所述连续流控制方式对应的所述连续流控制时间与所述时间差均值进行相加，得到每个所述连续流控制方式对应的目标连续流控制时间；
对预设个数的所述目标连续流控制时间进行求和，得到周期时间。
需要说明的是，可以增加最短时间T的时间，使虚拟周期在安全的状态下进行交替。此时，为保证行车安全，保证行车安全t可以等于目标安全车头时距t安，则一个虚拟周期内的六种车流通过控制区域时，需要增加时间差值等于(t安-T)的时间。
在本发明具体实施例中，为保证车辆行驶的安全性，将时间差值(t安-T)进行平分，可以得到时间差均值，然后将时间差均值增加至虚拟周期内的三个连续流控制方式的时间内，如图7所示，则各个连续流控制方式的车辆占用控制区域的时间如公式21-23所示：
可以得到增加时间之后，每个连续流控制方式的目标连续流控制时间，从而可以得到周期时间，可以通过周期时间对三个连续流控制方式进行控制，保障行车安全和效率。
在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度和预设适应时间，得到所述每个车道对应的车道适应段长度；
将所述各进口的所述车道对应的所述车道适应段长度中的最大值确定为进口适应段长度；
根据所述各进口对应的所述进口适应段长度，确定距离所述第一控制断面所述进口适应段长度处的第二控制断面。
在本发明具体实施例中，如图2所示，在上游功能区设定第二控制断面，第二控制断面和第一控制断面的区域称为适应段，适应段的功能为帮助驾驶人员适应期望速度和车头间距。适应段长度计算为公式24所示：
L适＝nVΔt (24)
式中，n为适应系数，取值一般为正整数；Δt为车辆驾驶人员的期望调控速度和车头间距的适应时间，单位s。
W进口直行车道的车辆的适应段长度如公式25所示：
W进口右转车道的车辆的适应段长度如公式26所示：
W进口车道的车辆的适应段长度如公式27所示：
S进口左转车道的车辆的适应段长度如公式28所示：
S进口右转车道的车辆的适应段长度如公式29所示：
S进口车道的车辆的适应段长度如公式30所示：
E进口直行车道的车辆的适应段长度如公式31所示：
E进口左转车道的车辆的适应段长度如公式32所示：
E进口车道的车辆的适应段长度如公式33所示：
在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度和所述车辆的最小速度与加速度，得到所述每个车道对应的车道整流段长度；
将所述各进口的所述车道对应的所述车道整流段长度中的最大值确定为进口整流段长度；
根据所述各进口对应的所述进口整流段长度，确定距离所述第二控制断面所述进口整流段长度处的第三控制断面。
在本发明具体实施例中，如图2所示，在上游功能区设定第三控制断面，第三控制断面和第二控制断面的区域称为整流段，整流段的功能为帮助驾驶人员的车辆达到期望速度。整流段计算如公式34所示：
式中，Vmin为车辆到达第三控制断面时可能的最小速度，一般取0m/s2。
W进口直行车道的车道整流段长度如公式35所示：
W进口右转车道的车道整流段长度如公式36所示：
W进口车道的进口整流段长度如公式37所示：
S进口左转车道的车道整流段长度如公38所示：
S进口右转车道的车道整流段长度如公式39所示：
S进口车道的进口整流段长度如公式40所示：
E进口直行车道的车道整流段长度如公式41所示：
E进口左转车道的车道整流段长度如公式42所示：
E进口车道的进口整流段长度如公式43所示：
在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：
根据所述每个车道上对应车辆的实际车速和角度，得到所述每个车道对应的车道换道段长度；
将所述各进口的所述车道对应的所述车道换道段长度中的最大值确定为进口换道段长度；
根据所述各进口对应的所述进口换道段长度，确定距离所述第三控制断面所述进口换道段长度处的第四控制断面。
需要说明的是，如图2所示，在上游功能区设定第四控制断面，第四控制断面和第三控制断面的区域称为换道段，换道段的功能为帮助驾驶人员更换目标车道。换道段计算如公式44所示：
L换＝HD(V，θ) (44)
式中，V车辆到达第四控制断面时的实际车速，为保证安全，一般可取0m/s；θ为角度，一般取30。
W进口车道的进口换道段长度如公式45所示：
式中，为W进口车道的车辆到达第四控制断面时的实际车速，为保证安全，一般可取0m/s。
S进口车道的进口换道段长度如公式46所示：
式中，为S进口车道的车辆到达第四控制断面时的实际车速，为保证安全，一般可取0m/s。
E进口车道的进口换道段长度如公式47所示：
式中，为E进口车道的车辆到达第四控制断面时的实际车速，为保证安全，一般可取0m/s。
本发明适用于各种类型的T形交叉口，对各方向车道数量和机动车类型无严格要求。比如，某进口方向具有若干条直行车道、左转车道和右转车道，若干辆不同类型的机动车，均可以采用本发明内容做到在交叉口控制区域不停车通过，打破传统的信号灯等待放行的通行模式，大大提高了T形交叉口的通行效率，开创了T形交叉口车辆连续流的调控新方向，减少了T形交叉口停车等待和绿灯启动时低速带来的时间浪费，帮助车辆形成连续流通过T形交叉口，提高了交叉口运行速度和通行效率，缓解了城市关键节点交通拥堵问题。
为了更好实施本发明实施例中的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，在“T”型交叉口车辆连续流控制方法基础之上，对应地，本发明实施例还提供了一种“T”型交叉口车辆连续流控制装置，如图8所示，“T”型交叉口车辆连续流控制装置包括：
第一控制断面确定模块801，用于根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和所述各进口对应的第一控制断面；
虚拟周期确定模块802，用于根据所述各进口上所有车道的行驶方向，确定所述各进口上每个车道上车辆从对应的所述第一控制断面行驶过所述控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；
最短时间确定模块803，用于根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间，根据所述最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；
连续流控制模块804，用于当所述最短时间大于等于所述最小调控车头时距时，根据所述虚拟周期的所述最短时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
上述实施例提供的“T”型交叉口车辆连续流控制装置可实现上述“T”型交叉口车辆连续流控制方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述“T”型交叉口车辆连续流控制方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。
如图9所示，本发明还相应提供了一种电子设备900。该电子设备900包括处理器901、存储器902及显示器903。图9仅示出了电子设备900的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
存储器902在一些实施例中可以是电子设备900的内部存储单元，例如电子设备900的硬盘或内存。存储器902在另一些实施例中也可以是电子设备900的外部存储设备，例如电子设备900上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
进一步地，存储器902还可既包括电子设备900的内部储存单元也包括外部存储设备。存储器902用于存储安装电子设备900的应用软件及各类数据。
处理器901在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器902中存储的程序代码或处理数据，例如本发明中的“T”型交叉口车辆连续流控制方法。
显示器903在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器903用于显示在电子设备900的信息以及用于显示可视化的用户界面。电子设备900的部件901-903通过系统总线相互通信。
在本发明的一些实施例中，当处理器901执行存储器902中的“T”型交叉口车辆连续流控制程序时，可实现以下步骤：
根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和所述各进口对应的第一控制断面；
根据所述各进口上所有车道的行驶方向，确定所述各进口上每个车道上车辆从对应的所述第一控制断面行驶过所述控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；
根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间，根据所述最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；
当所述最短时间大于等于所述最小调控车头时距时，根据所述虚拟周期的所述最短时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
应当理解的是：处理器901在执行存储器902中的“T”型交叉口车辆连续流控制程序时，除了上面的功能之外，还可实现其他功能，具体可参见前面相应方法实施例的描述。
进一步地，本发明实施例对提及的电子设备900的类型不做具体限定，电子设备900可以为手机、平板电脑、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、可穿戴设备、膝上型计算机(laptop)等便携式电子设备。便携式电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载IOS、android、microsoft或者其他操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是其他便携式电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本发明其他一些实施例中，电子设备900也可以不是便携式电子设备，而是具有触敏表面(例如触控面板)的台式计算机。
相应地，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机可读取的程序或指令，程序或指令被处理器执行时，能够实现上述各方法实施例提供的“T”型交叉口车辆连续流控制方法步骤或功能。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件(如处理器，控制器等)来完成，计算机程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上对本发明所提供的“T”型交叉口车辆连续流控制方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种“T”型交叉口车辆连续流控制方法，其特征在于，包括：
根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和所述各进口对应的第一控制断面；
根据所述各进口上所有车道的行驶方向，确定所述各进口上每个车道上车辆从对应的所述第一控制断面行驶过所述控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；
根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间，根据所述最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；
当所述最短时间大于等于所述最小调控车头时距时，根据所述虚拟周期的所述最短时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
2.根据权利要求1所述的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，其特征在于，所述根据所述各进口上所有车道的行驶方向，确定所述各进口上每个车道上车辆从对应的所述第一控制断面行驶过所述控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期，包括：
根据所述各进口上所述所有车道的行驶方向，判断出所述车辆从所述第一控制断面行驶过所述控制区域的过程中，不会与其他车道上的所述车辆产生冲突的预设个数组车道；每组车道包括至少两个会产生冲突车道；
将每组车道包括的行驶方向确定为一种连续流控制方式，得到预设个数的所述连续流控制方式；
根据预设个数的所述连续流控制方式，得到所述控制区域的虚拟周期。
3.根据权利要求1所述的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，其特征在于，所述根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间之前，还包括：
根据所述各进口上所述所有车道的行驶方向，分别计算所述每个车道上所述车辆从所述第一控制断面行驶过所述控制区域的期望调控速度；
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度，分别计算所述每个车道上所述车辆从所述第一控制断面行驶过所述控制区域的区域行驶时间；
分别根据每种所述连续流控制方式包括的所述行驶方向对应的所述车道的区域行驶时间，确定每种所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，以使每种所述连续流控制方式下的所述车辆与其他所述连续流控制方式下的所述车辆根据所述连续流控制时间确定的协调时间差进行行驶。
4.根据权利要求3所述的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，其特征在于，所述根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间，根据所述最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距，包括：
将每个所述连续流控制方式对应的所述连续流控制时间相加求和，得到所述虚拟周期的最短时间；
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度，得到所述每个车道对应的安全车头时距；
将所述所有车道的安全车头时距中的最大值确定为目标安全车头时距；
根据所述最短时间和所述目标安全车头时距，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距。
5.根据权利要求4所述的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述最短时间小于所述最小调控车头时距时，根据所述目标安全车头时距对所述虚拟周期的所述最短时间进行调整，得到周期时间；
根据所述周期时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
6.根据权利要求5所述的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，其特征在于，所述根据所述目标安全车头时距对所述虚拟周期的所述最短时间进行调整，得到周期时间，包括：
将所述目标安全车头时距与所述最短时间进行计算，得到时间差值；
根据预设个数的所述连续流控制方式，对所述时间差值进行平分，得到时间差均值；
将预设个数的所述连续流控制方式对应的所述连续流控制时间与所述时间差均值进行相加，得到每个所述连续流控制方式对应的目标连续流控制时间；
对预设个数的所述目标连续流控制时间进行求和，得到周期时间。
7.根据权利要求3所述的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度和预设适应时间，得到所述每个车道对应的车道适应段长度；
将所述各进口的所述车道对应的所述车道适应段长度中的最大值确定为进口适应段长度；
根据所述各进口对应的所述进口适应段长度，确定距离所述第一控制断面所述进口适应段长度处的第二控制断面。
8.根据权利要求7所述的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述每个车道对应的所述期望调控速度和所述车辆的最小速度与加速度，得到所述每个车道对应的车道整流段长度；
将所述各进口的所述车道对应的所述车道整流段长度中的最大值确定为进口整流段长度；
根据所述各进口对应的所述进口整流段长度，确定距离所述第二控制断面所述进口整流段长度处的第三控制断面。
9.根据权利要求8所述的“T”型交叉口车辆连续流控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述每个车道上对应车辆的实际车速和角度，得到所述每个车道对应的车道换道段长度；
将所述各进口的所述车道对应的所述车道换道段长度中的最大值确定为进口换道段长度；
根据所述各进口对应的所述进口换道段长度，确定距离所述第三控制断面所述进口换道段长度处的第四控制断面。
10.一种“T”型交叉口车辆连续流控制装置，其特征在于，包括：
第一控制断面确定模块，用于根据“T”型交叉口上各进口的路况情况，确定控制区域和所述各进口对应的第一控制断面；
虚拟周期确定模块，用于根据所述各进口上所有车道的行驶方向，确定所述各进口上每个车道上车辆从对应的所述第一控制断面行驶过所述控制区域的预设个数的连续流控制方式和虚拟周期；
最短时间确定模块，用于根据每个所述连续流控制方式对应的连续流控制时间，确定所述虚拟周期的最短时间，根据所述最短时间，确定同一车道上相邻车辆的最小调控车头时距；
连续流控制模块，用于当所述最短时间大于等于所述最小调控车头时距时，根据所述虚拟周期的所述最短时间对预设个数的所述连续流控制方式进行控制。
CN202310914434.1A 2023-07-24 2023-07-24 一种“t”型交叉口车辆连续流控制方法及装置 Active CN116863721B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310914434.1A CN116863721B (zh) 2023-07-24 2023-07-24 一种“t”型交叉口车辆连续流控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310914434.1A CN116863721B (zh) 2023-07-24 2023-07-24 一种“t”型交叉口车辆连续流控制方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116863721A true CN116863721A (zh) 2023-10-10
CN116863721B CN116863721B (zh) 2024-01-23

Family

ID=88226718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310914434.1A Active CN116863721B (zh) 2023-07-24 2023-07-24 一种“t”型交叉口车辆连续流控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116863721B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3593262A (en) * 1967-12-15 1971-07-13 Emi Ltd A traffic control system for merge junctions
KR20020038610A (ko) * 2002-02-15 2002-05-23 최덕규 Ｔ자형 교차로에서의 신호 및 차량통행 시스템
CN1752344A (zh) * 2005-10-18 2006-03-29 钱红波 一种新型t型信号控制交叉囗交通设计与交通控制方法
CN101789180A (zh) * 2010-01-28 2010-07-28 沈旅欧 一种t型交叉口的交通控制方法
CN108457144A (zh) * 2018-03-27 2018-08-28 吴禹辰 一种连续流交叉口的使用方法
CN108520628A (zh) * 2018-04-11 2018-09-11 武汉理工大学 一种避免无信号控制t型交叉口拥堵的系统及方法
US20180261086A1 (en) * 2016-03-17 2018-09-13 Shenzhen Yijie Innovative Technology Co., Ltd. Driving Control Apparatus For Intersection Traffic Light Array
CN110246346A (zh) * 2019-07-04 2019-09-17 黎明职业大学 一种t型路口智能交通传感系统
CN110556008A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 陈春邦 丁字路口智能红绿灯
CN115953903A (zh) * 2023-03-14 2023-04-11 武汉理工大学 一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3593262A (en) * 1967-12-15 1971-07-13 Emi Ltd A traffic control system for merge junctions
KR20020038610A (ko) * 2002-02-15 2002-05-23 최덕규 Ｔ자형 교차로에서의 신호 및 차량통행 시스템
CN1752344A (zh) * 2005-10-18 2006-03-29 钱红波 一种新型t型信号控制交叉囗交通设计与交通控制方法
CN101789180A (zh) * 2010-01-28 2010-07-28 沈旅欧 一种t型交叉口的交通控制方法
US20180261086A1 (en) * 2016-03-17 2018-09-13 Shenzhen Yijie Innovative Technology Co., Ltd. Driving Control Apparatus For Intersection Traffic Light Array
CN108457144A (zh) * 2018-03-27 2018-08-28 吴禹辰 一种连续流交叉口的使用方法
CN108520628A (zh) * 2018-04-11 2018-09-11 武汉理工大学 一种避免无信号控制t型交叉口拥堵的系统及方法
CN110556008A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 陈春邦 丁字路口智能红绿灯
CN110246346A (zh) * 2019-07-04 2019-09-17 黎明职业大学 一种t型路口智能交通传感系统
CN115953903A (zh) * 2023-03-14 2023-04-11 武汉理工大学 一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WENBIN HU 等: "a multi-intersection model and signal timing plan algorithm for urban traffic signal contro", 《TRANSPORT》, pages 368 - 378 *
张卫华;陈靖生;董瑞娟;陶虎;: "T型交叉口主路左转远引设置方法及延误研究", 重庆交通大学学报(自然科学版), no. 11 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN116863721B (zh) 2024-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104408946B (zh) 交叉口直右车道右转车辆优先通行的信号控制方法
Bichiou et al. Real-time optimal intersection control system for automated/cooperative vehicles
CN107016858B (zh) 一种交叉口多流向候驶区和错位式停车线的预信号控制方法
CN111275990B (zh) 一种交通信号控制方法、装置、可读存储介质及终端设备
WO2017124966A1 (zh) 一种车辆控制方法及装置
CN102791555B (zh) 车辆控制装置
CN110910646B (zh) 用于交叉口的无人驾驶公交车辆的协同控制方法
CN112634644B (zh) 自动驾驶车辆左转优化控制方法及系统
JP2016017914A (ja) 走行支援装置及び走行支援方法
CN112258875A (zh) 基于车路协同与自动驾驶的交叉口智能管控方法
CN104392614A (zh) 拥堵交叉路口信号配时方法及交通信号灯控制系统
CN109523808B (zh) 一种移位左转交叉口的渠化优化方法
CN111429735B (zh) 机动车信号灯控制方法、装置及计算机可读存储介质
CN109584554B (zh) 一种道路交叉口通行控制方法和系统
CN111915876B (zh) 道路通行的控制系统及其控制方法
CN113963564B (zh) 连续信号灯道路车辆最优通行速度规划方法、系统及介质
CN115953903B (zh) 一种基于物联网的交叉口直行车辆连续通行方法
CN113345255A (zh) 干线绿波协调信号控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN113920762A (zh) 一种基于智能网联环境下应急车辆优先通行的控制方法
CN111785039A (zh) 双向单车道智能驾驶车辆的管制方法、装置、设备及介质
CN115497315B (zh) 一种车路协同环境下的动态公交专用道节能优化控制方法
CN113053167A (zh) 一种混合交通环境下互联车辆十字路口无碰撞管理方法
CN116863721B (zh) 一种“t”型交叉口车辆连续流控制方法及装置
CN111127909B (zh) 一种借用匝道消除x形交叉口左转车流预信号控制方法
JP2002373395A (ja) 車両走行誘導装置

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