分體式路段人行橫道的交通響應式信號控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于智能交通控制技術領域，涉及一種分體式路段人行橫道的交通響應式 信號控制方法。
【背景技術】
[0002] 人行過街設施包括平面過街設施和立體過街設施。人行橫道是最為常見的平面過 街設施，通常設置于交叉口和路段。
[0003] 當城市干道沿線的信號控制交叉口相距較遠時，應在行人過街需求相對集中的地 點設置路段人行橫道。為了規范交通運行秩序、減少交通事故隱患，宜對機動車或行人通行 需求較大的路段人行橫道實施交通信號控制。
[0004] 鑒于城市干道雙向機動車通行需求的隨機性、時變性和不均衡性，為了更加充分 地利用通行空間和時間資源，分體式路段人行橫道應運而生。所謂分體式路段人行橫道，就 是利用行人過街安全島錯開設置兩段獨立的人行橫道，行人通過第一段人行橫道后，必須 在安全島上改變步行方向，方能通過另一段人行橫道。
[0005] 分體式路段人行橫道可以采用預設時間式信號控制方法或交通響應式信號控制 方法。與前者相比，交通響應式信號控制方法能夠實時監測機動車和行人的通行需求，動態 調整交通信號燈色及其顯示時間，快速響應通行需求的變化，具有顯著的性能優勢，代表著 智能交通控制技術的主要發展方向。
[0006] 分體式路段人行橫道的道路空間布局明顯區別于傳統的路段人行橫道，對于交通 信號燈的靈活運用給交通運行組織帶來了新的變化，有必要開發一種全新的面向分體式路 段人行橫道的交通響應式信號控制方法。

【發明內容】

[0007] 本發明提供了一種分體式路段人行橫道的交通響應式信號控制方法。針對利用 行人過街安全島錯開設置兩段獨立人行橫道的分體式路段人行橫道，布設2組機動車信號 燈、4組行人信號燈，2組機動車信號燈歸屬于不同的機動車相位，安全島一側和另一側的 各2組行人信號燈歸屬于不同的行人相位。采用機動車相位前置或行人相位前置的交通運 行方式，前置相位獨立切斷綠燈時間，后置相位同時切斷綠燈時間。利用環形線圈檢測器和 行人請求按鈕，實時監測機動車和行人的通行需求。基于模塊化的技術架構，以交通事件作 為動態調整交通信號燈色及其顯示時間的驅動機制，快速響通行需求的變化，充分利用通 行空間和時間資源。
[0008] 本發明的技術方案如下：
【主權項】
1. 一種分體式路段人行橫道的交通響應式信號控制方法，包括交通運行組織、交通數 據檢測器布設、技術架構3個方面；其特征在于：
(一） 交通運行組織 對于分體式路段人行橫道，除布設2組機動車信號燈外，還在人行橫道的兩端以及行 人過街安全島上布設4組行人信號燈；機動車信號燈的燈色顯示順序為"綠燈一黃燈一紅 燈一綠燈";行人信號燈的燈色顯示順序為"綠燈一紅燈一綠燈"；2組機動車信號燈分別歸 屬于相位Kl和K2 ;安全島一側的2組行人信號燈和另一側的2組行人信號燈分別歸屬于 相位Fl和F2 ; 機動車和行人的交通運行方式描述如下：若相位Kl和K2前置，獨立切斷相位Kl和K2 的綠燈時間；一旦切斷相位Kl或K2的綠燈時間，相位Fl或F2將獲得通行權；同時切斷相 位Fl和F2的綠燈時間，相位Fl將通行權傳遞至相位Kl，相位F2將通行權傳遞至相位K2 ; 若相位Fl和F2前置，獨立切斷相位Fl和F2的綠燈時間；一旦切斷相位Fl或F2的綠燈時 間，相位Kl或K2將獲得通行權；同時切斷相位Kl和K2的綠燈時間，相位Kl將通行權傳遞 至相位Fl，相位K2將通行權傳遞至相位F2 ; (二） 交通數據檢測器的布設方式，見表1 : 表1交通數據檢測器的布設方式
(三） 技術架構 由7個功能模塊構成，包括主模塊、初始化模塊、通行權傳承過程監控模塊、機動車相 位綠燈時間管理模塊、行人相位綠燈時間管理模塊、機動車相位綠燈同時切斷模塊和行人 相位綠燈同時切斷模塊；每1秒執行1次，交通信號燈色每1秒更新1次； (1) 主模塊：用以從頂層建立不同功能模塊之間的數據流和控制流，對于其他功能模 塊實現既定的控制功能起到支撐的作用； (2) 初始化模塊：用以對控制時段內具有固定取值的技術參數進行賦值操作，僅在控 制時段的起始時刻被執行1次； (3) 通行權傳承過程監控模塊：用以監控所有通行權傳承過程的持續時間； 對于已經啟動的通行權傳承過程，每執行1次該模塊，其持續時間將增加1秒，直到持 續時間達到最大持續時間加1秒，令下一綠燈相位由紅燈切換至綠燈、通行權傳承過程的 持續時間歸零； (4) 機動車相位綠燈時間管理模塊：用以切斷相位Ki的綠燈時間或為機動車相位綠燈 同時切斷模塊提供切斷相位Ki綠燈時間的建議； 相位Ki的綠燈時間達到最小綠燈時間后，記錄相位Ki的環形線圈檢測器采集的車頭 時距以及相位Fi的行人請求按鈕采集的觸發持續時間； 若采用機動車相位前置的交通運行方式，當發生下列任意1項交通事件時，立即切斷 相位Ki的綠燈時間： a. 相位Ki的綠燈時間達到最大綠燈時間； b. 相位Ki的通行需求已經得到滿足； c. 允許強制切斷相位Ki的綠燈時間，同時，相位Fi的行人等待時間過長； 相位Ki的綠燈結束時刻，啟動相位Ki至相位Fi的通行權傳承過程，若當前信號周期 內相位Ki的通行需求已經得到滿足，下一信號周期內允許強制切斷相位Ki的綠燈時間，反 之，下一信號周期內禁止強制切斷相位Ki的綠燈時間； 若采用行人相位前置的交通運行方式，當相位Ki的綠燈時間達到最大綠燈時間時，建 議盡快切斷相位Ki的綠燈時間；當發生下列任意1項交通事件時，建議適時切斷相位Ki的 綠燈時間： a. 相位Ki的通行需求已經得到滿足； b. 允許強制切斷相位Ki的綠燈時間，同時，相位Fi的行人等待時間過長； (5) 行人相位綠燈時間管理模塊：用以切斷相位Fi的綠燈時間或為行人相位綠燈同時 切斷模塊提供切斷相位Fi綠燈時間的建議； 相位Fi的綠燈時間達到最小綠燈時間后，記錄相位Ki的環形線圈檢測器采集的占有 時間； 若采用行人相位前置的交通運行方式，當發生下列任意1項交通事件時，立即切斷相 位Fi的綠燈時間： a. 相位Fi的綠燈時間達到最大綠燈時間； b. 相位Ki存在較長車輛排隊； 若采用機動車相位前置的交通運行方式，當相位Fi的綠燈時間達到最大綠燈時間時， 建議盡快切斷相位Fi的綠燈時間；當相位Ki存在較長車輛排隊時，建議適時切斷相位Fi 的綠燈時間； (6) 機動車相位綠燈同時切斷模塊：用以同時切斷相位Ki和Kj的綠燈時間； 相位Kj的綠燈時間達到最小綠燈時間后，當發生下列任意1項交通事件時，立即切斷 相位Ki和Kj的綠燈時間： a. 生成了盡快切斷相位Ki綠燈時間的建議； b. 生成了盡快切斷相位Kj綠燈時間的建議； c. 生成了適時切斷相位Ki和Kj綠燈時間的建議； 相位Ki和Kj的綠燈結束時刻，啟動相位Ki至相位Fi以及相位Kj至相位Fj的通行 權傳承過程，若當前信號周期內相位Ki或Kj的通行需求已經得到滿足，下一信號周期內允 許強制切斷相位Ki或Kj的綠燈時間，反之，下一信號周期內禁止強制切斷相位Ki或Kj的 綠燈時間； (7)行人相位綠燈同時切斷模塊：用以同時切斷相位Fi和Fj的綠燈時間； 相位Fj的綠燈時間達到最小綠燈時間后，當發生下列任意1項交通事件時，立即切斷 相位Fi和Fj的綠燈時間： a. 生成了盡快切斷相位Fi綠燈時間的建議； b. 生成了盡快切斷相位Fj綠燈時間的建議； c. 生成了適時切斷相位Fi和Fj綠燈時間的建議； 相位Fi和Fj的綠燈結束時刻，啟動相位Fi至相位Ki以及相位Fj至相位Kj的通行 權傳承過程。
【專利摘要】一種分體式路段人行橫道的交通響應式信號控制方法，屬于智能交通控制技術領域。其特征是針對利用行人過街安全島錯開設置兩段獨立人行橫道的分體式路段人行橫道，布設2組機動車信號燈、4組行人信號燈，2組機動車信號燈歸屬于不同的機動車相位，安全島一側和另一側的各2組行人信號燈歸屬于不同的行人相位。采用機動車相位前置或行人相位前置的交通運行方式，前置相位獨立切斷綠燈時間，后置相位同時切斷綠燈時間。利用環形線圈檢測器和行人請求按鈕，實時監測機動車和行人的通行需求。基于模塊化的技術架構，以交通事件作為動態調整交通信號燈色及其顯示時間的驅動機制，快速響通行需求的變化，充分利用通行空間和時間資源。
【IPC分類】G08G1-07
【公開號】CN104851303
【申請號】CN201510266620
【發明人】徐洪峰, 李茜瑤, 章琨, 姚榮涵
【申請人】大連理工大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月21日