CN110189530B - 一种面向路段突发交通事件的信号控制干预方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种面向路段突发交通事件的信号控制干预方法。本发明根据交通事件下游路口的实时流量和历史流量分析，推算事件是否压占车道影响正常交通通行，进而根据影响程度，确定下游信号交叉口的信号控制方案，以及上游多个交叉口的缓进快出方案，并在上游适当的位置联合诱导屏发布诱导信息。该方法在检测路段突发事件的同时，对事件的影响进行分析，确定事件对上下游路口的影响关系，根据影响关系精准调整上下游路口信号方案。在疏散事件的同时，最大程度减少对周边路口的影响。

Description

一种面向路段突发交通事件的信号控制干预方法

技术领域

本发明属于智能交通控制领域，具体涉及一种面向路段突发交通事件的信号控制干预方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，城市汽车保有量不断增加，随之而来的是交通事件的发生日益频繁，尤其是在早晚高峰期，交通事件(追尾、刮擦、事故等)的发生加剧了交通拥堵。疏散交通事件成为交通管理者面临的一种常态工作。传统的疏散方式主要依靠交警到现场进行交通指挥，一方面需要投入大量的警力，而往往高峰期警力难以保障，另一方面交警赶往现场需要一定的时间，事件得不到及时处理极易引起拥堵蔓延，甚至造成大面积交通拥堵。

目前，各城市在智能交通的建设中布设了大量的交通流检测器，并进行自适应信号控制。但目前的自适应控制主要针对常态下的交通场景进行控制，随着交通流的变化进行方案的实时调整，而对于交通事件这种非常态场景，传统的自适应控制往往会优化出适得其反的效果。比如当交通事件导致车道被占用的情况，通过的交通流量会明显减少，此时传统的自适应控制逻辑认为流量降低，进而采用小周期信号控制方案，这反而进一步加剧了交通拥堵。

针对交通事件的信号控制方法除了能够在发生交通事件的情况下及时有效的疏散交通拥堵，针对特殊的活动，比如学校开学、商场活动等，也能够作为一种应急预案，进行特殊控制，缓解活动造成的拥堵。

发明内容

本发明针对已有技术的不足，提供了一种针对路段突发拥堵的信号控制干预方法。

本发明技术方案的主要构思：根据交通事件下游路口的实时流量和历史流量分析，推算事件是否压占车道影响正常交通通行，进而根据影响程度，确定下游信号交叉口的信号控制方案，以及上游多个交叉口的缓进快出方案，并在上游适当的位置联合诱导屏发布诱导信息。

本发明方法包括以下步骤：

步骤1.统计下游路口该进口方向最近两周的历史同期数据和实时数据，并进行对比；

步骤2.根据对比结果，确定事件的影响程度；

步骤3.计算下游路口的信号干预方案；

步骤4.计算上游路口的缓进快出方案；

步骤5.发布诱导信息。

步骤6.判别事件是否清除，如果事件已经清除，则解除信号干预方案，恢复自主控制。

本发明的有益效果：该方法在检测路段突发事件的同时，对事件的影响进行分析，确定事件对上下游路口的影响关系，根据影响关系精准调整上下游路口信号方案。在疏散事件的同时，最大程度减少对周边路口的影响。

附图说明

图1是针对路段突发事件的信号干预流程图。

图2是检测器布设及事件发生位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。如图1所示，本发明包括如下步骤：

步骤1.统计下游路口该进口方向最近两周的历史同期数据和实时数据，并进行对比；

1)下游路口每车道部署一个流量检测器，如图2所示，数据以5分钟为单位进行数据存储，包括每个车道的流量、占有率数据，数据格式如下：

2)计算下游路口该进口道所有车道流量和历史同期2周的流量平均值下降比例p1：

其中q_down表示事件发生时刻下游路口该进口道所有车道的5分钟实时流量之和，q_down0表示历史同期流量的平均值。

3)分别计算历史同期上游驶入检测流量与下游路口该方向流量比值，以及实时比值。并计算其下降比例p2：

其中q_up表示事件发生时刻上游路口驶入该路段的所有车道流量之和，包括上游路口的直行驶入车辆，以及左右转驶入车辆。q_up0表示上游历史同期流量的平均值。

步骤2.根据对比结果，确定事件的影响程度；

如果p1>θ₁,且p2>θ₂,则认为该交通事件影响了路段正常通行，车辆被拥堵在事件位置处，导致下游流量降低，并且路段产生了车辆积压。其中θ₁和θ₂可进行设置，默认情况下取0.3。当两个指标同时满足条件时，进入步骤3，对下游路口进行信号干预，否则进入步骤4，只对上游路口进行缓进控制。

步骤3.计算下游路口的信号干预方案；

当事件导致下游路口该进口方向绿灯空放时，如果该路口存在其他方向过饱和情况，调整绿灯时长，减少绿灯空放时间给饱和相位。具体步骤如下：

1)判断各相位的饱和度，如果饱和度大于0.9，则认为是饱和状态，即：

q表示某一相位的实时流量，s表示该相位的饱和流量。

2)若存在饱和度大于阈值的情况，计算事件影响相位的绿灯压缩时间Δg，即：

Δg＝g×p1

3)将Δg按照原方案中绿信比的比例分配给饱和的相位。

步骤4.计算上游路口的缓进方案；

事件造成拥堵后，仅靠上游一个路口截留容易造成上游路口的异常拥堵，因此需要上游多级截留控制。具体步骤如下：

1)计算事件路段需要缓进截留的车流量

式中，ΔQ表示事件上下游路口驶入、驶出流量偏差

2)计算上游路口的信号调整方案

对上游路口驶入的直行和左转方向进行绿灯时间压缩，右转车辆一般不受信号控制，绿灯时间压缩的比例为：

∑_i∈upq_i表示事件路段上游路口所有驶入车流的流量之和。

3)计算上游其他多级路口的信号调整方案

设上游控制路口最远为n级，为使每个路段分担的压力均衡，则第j级控制路口的压力分担比例应为：

步骤5.发布诱导信息。

在上游n级路口范围内，对于存在诱导屏的路口，发布“前方事件拥堵，注意提前绕行”的提示。

步骤6.判别事件是否清除，如果事件已经清除，则解除信号干预方案，恢复自主控制。

判别事件是否清除主要通过判断事件是否继续影响该路段的交通通行，具体有如下两个判断条件：

1)事件路段的交通状态恢复为畅通；

2)事件下游路***通流量恢复正常或者达到饱和；

满足上述任一条件，认为该路段交通运行恢复正常，上下游路口均恢复原控制方案。

Claims (3)

1.一种面向路段突发交通事件的信号控制干预方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1.统计下游路口进口方向最近两周的历史同期数据和实时数据，并进行对比，具体是：

计算下游路口进口道所有车道流量和历史同期两周的流量平均值下降比例p1：

其中q_down表示事件发生时刻，下游路口进口道所有车道的五分钟实时流量之和，q_down0表示历史同期两周的流量平均值；

分别计算历史同期上游驶入检测流量与下游路口该方向流量比值，以及实时比值，并计算下降比例p2：

其中q_up表示事件发生时刻，上游路口驶入该路段的所有车道流量之和，包括上游路口的直行驶入车辆，以及左右转驶入车辆；q_up0表示上游历史同期流量的平均值；

步骤2.根据对比结果，确定事件的影响程度，具体是：

如果p1>θ₁,且p2>θ₂,则认为交通事件影响了路段正常通行，车辆被拥堵在事件位置处，导致下游流量降低，并且路段产生了车辆积压；其中θ₁和θ₂均为阈值，可设置；当两个指标同时满足条件时，进入步骤3，对下游路口进行信号干预，否则进入步骤4，只对上游路口进行缓进控制；

步骤3.计算下游路口的信号干预方案，当交通事件导致下游路口进口方向绿灯空放时，如果该路口存在其它方向过饱和情况，调整绿灯时长，减少绿灯空放时间给饱和相位；

步骤4.计算上游路口的缓进快出方案，事件造成拥堵后，仅靠上游一个路口截留容易造成上游路口的异常拥堵，需要上游多级截留控制；

步骤5.发布诱导信息；

步骤6.判别事件是否清除，如果事件已经清除，则解除信号干预方案，恢复自主控制；

其中步骤4具体是：

1)计算事件路段需要缓进截留的车流量

式中，ΔQ表示事件上下游路口驶入、驶出流量偏差；

2)计算上游路口的信号调整方案

对上游路口驶入的直行和左转方向进行绿灯时间压缩，绿灯时间压缩的比例为：

∑_i∈upq_i表示事件路段上游路口所有驶入车流的流量之和；

3)计算上游其他多级路口的信号调整方案

设上游控制路口最远为n级，为使每个路段分担的压力均衡，则第j级控制路口的压力分担比例应为：

2.根据权利要求1所述的一种面向路段突发交通事件的信号控制干预方法，其特征在于：步骤3具体是：

1)判断各相位的饱和度，如果饱和度大于0.9，则认为是饱和状态，即：

q表示某一相位的实时流量，s表示该相位的饱和流量；

2)若存在饱和度大于阈值的情况，计算事件影响相位的绿灯压缩时间Δg，即：

Δg＝g×p1

3)将Δg按照原方案中绿信比的比例分配给饱和的相位。

3.根据权利要求1所述的一种面向路段突发交通事件的信号控制干预方法，其特征在于：步骤6具体是：

判别事件是否清除主要通过判断事件是否继续影响该路段的交通通行，具体有如下两个判断条件：

1)事件路段的交通状态恢复为畅通；

2)事件下游路***通流量恢复正常或者达到饱和；

满足上述任一条件，认为该路段交通运行恢复正常，上下游路口均恢复原控制方案。

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