分体式路段人行横道的交通响应式信号控制方法

摘要

一种分体式路段人行横道的交通响应式信号控制方法，属于智能交通控制技术领域。其特征是针对利用行人过街安全岛错开设置两段独立人行横道的分体式路段人行横道，布设2组机动车信号灯、4组行人信号灯，2组机动车信号灯归属于不同的机动车相位，安全岛一侧和另一侧的各2组行人信号灯归属于不同的行人相位。采用机动车相位前置或行人相位前置的交通运行方式，前置相位独立切断绿灯时间，后置相位同时切断绿灯时间。利用环形线圈检测器和行人请求按钮，实时监测机动车和行人的通行需求。基于模块化的技术架构，以交通事件作为动态调整交通信号灯色及其显示时间的驱动机制，快速响通行需求的变化，充分利用通行空间和时间资源。

主权项

一种分体式路段人行横道的交通响应式信号控制方法，包括交通运行组织、交通数据检测器布设、技术架构3个方面；其特征在于：符号含义Fi,Fj行人相位编号，i＝1,2；j＝1,2；i≠j；Ki,Kj机动车相位编号，i＝1,2；j＝1,2；i≠j；(一)交通运行组织对于分体式路段人行横道，除布设2组机动车信号灯外，还在人行横道的两端以及行人过街安全岛上布设4组行人信号灯；机动车信号灯的灯色显示顺序为“绿灯→黄灯→红灯→绿灯”；行人信号灯的灯色显示顺序为“绿灯→红灯→绿灯”；2组机动车信号灯分别归属于相位K1和K2；安全岛一侧的2组行人信号灯和另一侧的2组行人信号灯分别归属于相位F1和F2；机动车和行人的交通运行方式描述如下：若相位K1和K2前置，独立切断相位K1和K2的绿灯时间；一旦切断相位K1或K2的绿灯时间，相位F1或F2将获得通行权；同时切断相位F1和F2的绿灯时间，相位F1将通行权传递至相位K1，相位F2将通行权传递至相位K2；若相位F1和F2前置，独立切断相位F1和F2的绿灯时间；一旦切断相位F1或F2的绿灯时间，相位K1或K2将获得通行权；同时切断相位K1和K2的绿灯时间，相位K1将通行权传递至相位F1，相位K2将通行权传递至相位F2；(二)交通数据检测器的布设方式，见表1：表1 交通数据检测器的布设方式(三)技术架构由7个功能模块构成，包括主模块、初始化模块、通行权传承过程监控模块、机动车相位绿灯时间管理模块、行人相位绿灯时间管理模块、机动车相位绿灯同时切断模块和行人相位绿灯同时切断模块；每1秒执行1次，交通信号灯色每1秒更新1次；(1)主模块：用以从顶层建立不同功能模块之间的数据流和控制流，对于其他功能模块实现既定的控制功能起到支撑的作用；(2)初始化模块：用以对控制时段内具有固定取值的技术参数进行赋值操作，仅在控制时段的起始时刻被执行1次；(3)通行权传承过程监控模块：用以监控所有通行权传承过程的持续时间；对于已经启动的通行权传承过程，每执行1次该模块，其持续时间将增加1秒，直到持续时间达到最大持续时间加1秒，令下一绿灯相位由红灯切换至绿灯、通行权传承过程的持续时间归零；(4)机动车相位绿灯时间管理模块：用以切断相位Ki的绿灯时间或为机动车相位绿灯同时切断模块提供切断相位Ki绿灯时间的建议；相位Ki的绿灯时间达到最小绿灯时间后，记录相位Ki的环形线圈检测器采集的车头时距以及相位Fi的行人请求按钮采集的触发持续时间；若采用机动车相位前置的交通运行方式，当发生下列任意1项交通事件时，立即切断相位Ki的绿灯时间：a.相位Ki的绿灯时间达到最大绿灯时间；b.相位Ki的通行需求已经得到满足；c.允许强制切断相位Ki的绿灯时间，同时，相位Fi的行人等待时间过长；相位Ki的绿灯结束时刻，启动相位Ki至相位Fi的通行权传承过程，若当前信号周期内相位Ki的通行需求已经得到满足，下一信号周期内允许强制切断相位Ki的绿灯时间，反之，下一信号周期内禁止强制切断相位Ki的绿灯时间；若采用行人相位前置的交通运行方式，当相位Ki的绿灯时间达到最大绿灯时间时，建议尽快切断相位Ki的绿灯时间；当发生下列任意1项交通事件时，建议适时切断相位Ki的绿灯时间：a.相位Ki的通行需求已经得到满足；b.允许强制切断相位Ki的绿灯时间，同时，相位Fi的行人等待时间过长；(5)行人相位绿灯时间管理模块：用以切断相位Fi的绿灯时间或为行人相位绿灯同时切断模块提供切断相位Fi绿灯时间的建议；相位Fi的绿灯时间达到最小绿灯时间后，记录相位Ki的环形线圈检测器采集的占有时间；若采用行人相位前置的交通运行方式，当发生下列任意1项交通事件时，立即切断相位Fi的绿灯时间：a.相位Fi的绿灯时间达到最大绿灯时间；b.相位Ki存在较长车辆排队；若采用机动车相位前置的交通运行方式，当相位Fi的绿灯时间达到最大绿灯时间时，建议尽快切断相位Fi的绿灯时间；当相位Ki存在较长车辆排队时，建议适时切断相位Fi的绿灯时间；(6)机动车相位绿灯同时切断模块：用以同时切断相位Ki和Kj的绿灯时间；相位Kj的绿灯时间达到最小绿灯时间后，当发生下列任意1项交通事件时，立即切断相位Ki和Kj的绿灯时间：a.生成了尽快切断相位Ki绿灯时间的建议；b.生成了尽快切断相位Kj绿灯时间的建议；c.生成了适时切断相位Ki和Kj绿灯时间的建议；相位Ki和Kj的绿灯结束时刻，启动相位Ki至相位Fi以及相位Kj至相位Fj的通行权传承过程，若当前信号周期内相位Ki或Kj的通行需求已经得到满足，下一信号周期内允许强制切断相位Ki或Kj的绿灯时间，反之，下一信号周期内禁止强制切断相位Ki或Kj的绿灯时间；(7)行人相位绿灯同时切断模块：用以同时切断相位Fi和Fj的绿灯时间；相位Fj的绿灯时间达到最小绿灯时间后，当发生下列任意1项交通事件时，立即切断相位Fi和Fj的绿灯时间：a.生成了尽快切断相位Fi绿灯时间的建议；b.生成了尽快切断相位Fj绿灯时间的建议；c.生成了适时切断相位Fi和Fj绿灯时间的建议；相位Fi和Fj的绿灯结束时刻，启动相位Fi至相位Ki以及相位Fj至相位Kj的通行权传承过程。