专利汇可以提供一种道路合流区交织车辆的通行控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种道路合流区交织车辆的通行控制方法,本 发明 涉及道路合流区交织车辆的通行控制方法。本发明为了解决目前针对合流区高峰时实行的 拉链 式交通法规存在的车辆到达合流区之后需要减速瞭望后通过,产生交通延误以及车辆拥挤的问题。本发明包括:步骤一、调查道路合流区主路车辆的合流速度、辅路车辆的合流速度、主路最大限速、辅路最大限速和道路几何条件;步骤二、确定检测器、强制变速区、速度恢复区、奖惩限速区、可变限速装置的 位置 ;步骤三、根据步骤二确定的检测器、强制变速区、速度恢复区、奖惩限速区、可变限速装置的位置,确定合流区交织车辆的通行控制规则。本发明用于交通信息工程与控制技术领域。,下面是一种道路合流区交织车辆的通行控制方法专利的具体信息内容。
1.一种道路合流区交织车辆的通行控制方法,其特征在于,所述道路合流区交织车辆的通行控制方法是通过以下步骤实现的:
步骤一、调查道路合流区主路车辆的合流速度、辅路车辆的合流速度、主路最大限速、辅路最大限速和道路几何条件;
步骤二、确定检测器、强制变速区、速度恢复区、奖惩限速区、可变限速装置的位置;
步骤三、根据步骤二确定的检测器、强制变速区、速度恢复区、奖惩限速区、可变限速装置的位置,确定合流区交织车辆的通行控制规则。
2.根据权利要求1所述的一种道路合流区交织车辆的通行控制方法,其特征在于,所述步骤一的具体过程为:在高峰小时前后对将要实施控制的道路合流区的主路车辆的合流速度以及辅路车辆的合流速度进行3个小时的采集,测量合流区的道路宽度和合流区的加速车道长度。
3.根据权利要求2所述的一种道路合流区交织车辆的通行控制方法,其特征在于,所述步骤二中确定检测器、强制变速区、速度恢复区、奖惩限速区、可变限速装置的位置的具体过程为:
设置S1为合流区位置;以车辆前进方向为正方向,主路和辅路奖惩限速区结束位置为S2,并在S2位置设置可变限速装置;
S1S2=vmin×tmax
其中vmin为高峰小时主路车辆进入合流位置S1前车辆行驶速度最小值;tmax为主路车辆经过电子限速牌位置S2时能保持匀速的最大时间;
S3为主路和辅路2号检测器的位置,奖惩限速区开始位置以及速度恢复区结束位置;
S2S3=X+v0ts
其中X是车辆速度检测器安装视距,v0是调查得到的合流区高峰小时主路车辆的平均速度,ts为强制变速区设施运行时间;
以车辆前进方向为正方向,主路和辅路强制变速区结束位置以及速度恢复区开始位置为S4;
S2S4≤120(m)
其中,a是车辆的最小制动加速度;
S5为主路和辅路1号检测器的位置以及强制变速区开始位置;
S5=max(S2S3,S3S4)
主路和辅路S1之间存在一个最小差值
其中v主为主路调查最大限速值,T为主路和辅路最大限速值下的临界最小间隙。
4.根据权利要求3所述的一种道路合流区交织车辆的通行控制方法,其特征在于,所述步骤三中根据步骤二确定的检测器、强制变速区、速度恢复区、奖惩限速区、可变限速装置的位置,确定合流区交织车辆的通行控制规则的具体过程为:
步骤三一:当主路1号检测器检测到第i辆车的速度和到达时刻时,判断辅路1号检测器是否检测到车辆,若检测到车辆,则对辅路第j辆车进行控制,开始时i和j取值为1;
对辅路第j辆车进行控制过程为:
在主路和辅路S5位置的1号检测器检测到车辆速度,记录车辆到达S5位置的时刻,当主路1号检测器检测到主路第i辆车时判断辅路1号检测器是否检测到第j辆车,当i=1时对主路车辆不进行控制;若有车辆,则计算主路第i辆车和辅路第j辆车预计到达车辆合流位置S1的时间;
计算主路和辅路车辆预计到达车辆合流位置S1的时间的过程为:
道路合流区的主路和辅路车辆以速度v从S5行驶,且未采取控制措施时,驾驶员看到可变限速装置到达合流位置S1前主路和辅路车辆需要先以加速度a减速到合流速度v*,再以合流速度v*匀速通过合流位置S1过程行驶时间t;
若辅路车辆预计到达车辆合流位置S1的时间大于主路车辆预计到达车辆合流位置S1的时间,则辅路S4S5之间的强制变速区进行先加速再减速的过程;
若辅路第j辆车预计到达车辆合流位置S1的时间小于主路第i辆车预计到达车辆合流位置S1的时间,则辅路S4S5之间的强制变速区进行先减速再加速的过程;
当辅路第j辆车行驶到2号检测器安装位置S3时对车辆进行速度检测,将车速与运算得出的合流需要车速进行比对;若车辆在减速控制后速度处于合流需要速度范围值内,则位于S2S3内的奖惩限速区会对未按照速度控制的车辆进行惩罚使车辆运行速度降低,按照控制的车辆则让其正常行驶;
对主路的控制过程为:
在主路和辅路S5位置的1号检测器检测车辆速度,记录第i个车辆到达S5位置的时刻,当主路1号检测器检测到车辆时判断辅路1号检测器是否检测到车辆,若无车辆,则不对主路车辆进行控制;若有车辆,则当主路S5位置的1号检测器检测到第i+1个车辆到达时,计算主路第i个车辆和第i+1个车辆预计到达车辆合流位置S1的时间;
计算主路第i个车辆和第i+1个车辆预计到达车辆合流位置S1的时间过程为:
道路合流区的主路车辆以速度v从S5行驶,且未采取措施控制时,驾驶员看到可变限速装置到达合流位置S1前主路车辆需要先以加速度a减速到合流速度v*,再以合流速度v*匀速通过合流位置S1过程行驶时间t;
若主路第i个车辆和第i+1个车辆预计到达车辆合流位置S1的时间t差值大于或等于主路和辅路可变限速装置限速v*对应的临界最小间隙T时不对第i+1个车辆进行控制;
若主路第i个车辆和第i+1个车辆预计到达车辆合流位置S1的时间t差值小于主路和辅路可变限速装置限速v*对应的临界最小间隙T时,则主路S4S5之间的强制变速区进行先减速再加速的过程;
当主路第i辆车行驶到2号检测器安装位置S3时对车辆进行速度检测,将车速与运算得出的合流需要车速进行比对;若车辆在减速控制后速度处于合流需要速度范围值内,则位于S2S3内的奖惩限速区会对未按照速度控制的车辆进行惩罚使车辆运行速度降低,按照控制的车辆则让其正常行驶;
步骤三二:计算辅路Δhj+1和主路Δti+2,并将计算的辅路Δhj+1和主路Δti+2带入到步骤三一中进行循环控制;
当对辅路第j+1辆车进行控制时,计算v′j+1辅时将主路第i+1辆车的Δti+1带入到辅路第i+1辆车计算Δhi=tj辅-ti主中,即Δhj+1=tj+1辅-ti+1主+Δti+1;
Δhj+1为辅路第i+1辆车预计到达车辆合流位置S1的时间和主路第i+1辆车经过控制调整之后的实际时间ti+1主+Δti+1的差值;
当对主路第i+2辆车进行控制时,计算v′i+2主时将主路第i+1辆车的Δti+1带入到主路第i+2辆车计算Δti+2=ti+2主-ti+1主中,即Δti+2=ti+2主-ti+1主+Δti+1;
Δti+2为主路第i+2辆车预计到达车辆合流位置S1的时间和主路第i+1辆车经过控制调整之后的实际时间ti+1主+Δti+1差值。
5.根据权利要求4所述的一种道路合流区交织车辆的通行控制方法,其特征在于,所述先加速再减速的过程具体为:
若在t0时刻位于辅路S1位置1号检测器测出车辆的速度v,并将速度v的数据传递给变速区,则变速区根据实际通行速度v,计算出主路第i辆车和辅路第j辆车预计到达车辆合流位置S1的时间差值Δhj,在t1时刻,辅路车辆进入强制变速区开始加速,直到时刻t2加速至强制变速区规定的速度v',进入速度恢复区开始减速,直到减速至合流限制速度v*,辅路车辆以速度v*匀速行驶到达合流位置S1;
经过强制变速区的加速过程和速度恢复区的减速过程,主路第i辆车和辅路第j辆车预计到达车辆合流位置S1的时间减小Δhj;
对于未采取措施控制的情况,辅路车辆先以加速度a减速到合流速度v*,再以合流速度v*匀速通过合流位置S1,辅路车辆行驶的距离为S'=Δh·v*;辅路车辆进入强制变速区开始加速,再进入速度恢复区开始减速的整个过程中,辅路车辆行驶的距离为Δhj=tj辅-ti主
tj辅为辅路第j辆车预计到达车辆合流位置S1的时间,ti主为主路第i辆车预计到达车辆合流位置S1的时间,v′j辅为辅路S5位置的1号检测器检测到第j辆车速度, 为可变限速装置时段变化限速值35km~45km每小时,Δhj为主路第i辆车和辅路第j辆车预计到达车辆合流位置S1的时间差值,a=2.67m/s2。
6.根据权利要求5所述的一种道路合流区交织车辆的通行控制方法,其特征在于,所述先减速再加速的过程具体为:
道路合流区的主路和辅路车辆以速度v行驶,且未采取任何措施控制时,合流前主路车辆需要先以加速度a减速到合流速度v*,再以合流速度v*匀速通过合流位置S1;
若在t0时刻测出主路和辅路车辆的实际通行速度v,并将速度v的数据传递给变速区,则变速区根据实际通行速度v,计算出主路第i辆车和辅路第j辆车预计到达车辆合流位置S1的时间差值Δhj和计算出主路第i辆车和主路第i辆车预计到达车辆合流位置S1的时间差值Δti,在t1时刻,主路和辅路车辆进入强制变速区开始减速,直到时刻t2减速至强制变速区规定的速度v',然后进入速度恢复区开始加速,直到加速至合流限制速度v*,最后主路和辅路车辆以速度v*匀速行驶到达合流位置S1;
经过强制变速区的减速过程和速度恢复区的加速过程,主路相邻两被插空车辆之间的车头时距增加Δt,辅路第j辆车与主路第i辆车同时到达;
对于未采取措施控制的情况,主路和辅路车辆先以加速度a减速到合流速度v*,然后再以合流速度v*匀速通过合流位置S1,在此过程中,主路车辆行驶的距离为S'=Δh·v*;主路车辆进入强制变速区开始减速,再进入速度恢复区开始加速的整个过程中,主路车辆行驶的距离为
Δti+1=ti+1主-ti主
Δhj=tj辅-ti主
ti+1主为主路第i+1辆车预计到达车辆合流位置S1的时间,ti主为主路第i辆车预计到达车辆合流位置S1的时间,v′i+1主为主路S5位置的1号检测器检测到第i+1辆车速度, 为限速牌时段变化限速值40km~50km每小时,Δti+1为主路第i辆车和主路第i+1辆车预计到达车辆合流位置S1的时间差值;
tj辅为辅路第j辆车预计到达车辆合流位置S1的时间,ti主为主路第i辆车预计到达车辆合流位置S1的时间,v′j辅为辅路S5位置的1号检测器检测到第j辆车速度, 为限速牌时段变化限速值35km~45km每小时,Δhj为辅路第j辆车和主路第i辆车预计到达车辆合流位置S1的时间差值,a=2.67m/s2。
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