一种信控交叉口不同功能车道通行能力匹配方法和装置

本发明属于城市交通，尤其涉及一种信控交叉口不同功能车道通行能力匹配方法和装置。

背景技术：

1、在城市信号交叉口停车线前拓宽车道后，可以提高其通行能力，亦对承载能力提出了挑战。由于展宽车道长度受限，转向交通流需求较大时，极易发生短车道效应，即可能出现左转车辆排队溢出展宽段堵塞相邻直行车道的交通瓶颈，亦或反之，使得被堵塞车道相位有效绿灯时间利用率低，甚至造成相关相位绿灯空放现象。特别是在高峰时段，通行能力的折损，会进一步加剧不同流向车流相互阻塞，造成节点拥堵的扩散，甚至诱发路网瘫痪。因此，目前急迫解决交叉口不同功能车道交通需求及其通行能力相匹配的问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是，提供一种信控交叉口不同功能车道通行能力匹配方法和装置。

2、为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

3、一种信控交叉口不同功能车道通行能力匹配方法，包括以下步骤：

4、步骤s1、根据车道功能状态，得到不同功能车道通行能力；

5、步骤s2、根据不同功能车道通行能力，实现交叉口不同功能车道通行能力匹配。

6、作为优选，不同功能车道通行能力包含：未阻塞状态下和阻塞状态下的车道通行能力；车道通行能力包含：左转展宽车道通行能力、直行车道通行能力、右转展宽车道通行能力。

7、作为优选，步骤s2包括：

8、根据不同功能车道通行能力，构建直行车道通行能力匹配模型和转向展宽车道通行能力匹配模型；

9、根据直行车道通行能力匹配模型和转向展宽车道通行能力匹配模型，计算通行能力匹配率，并判断是否到达匹配标准，以实现交叉口不同功能车道通行能力匹配。

10、作为优选，通行能力匹配率计算公式为：

11、

12、其中，mi为车道i的通行能力匹配率；m0i为展宽车道区域内左转、直行或者右转的车道数；ma为共用路段的车道数；pi为共用路段区域某转向车流的比例；为车道i的实施匹配策略后的通行能力；ca为共用路段实际输入流量。

13、本发明还提供一种信控交叉口不同功能车道通行能力匹配装置，包括以下步骤：

14、分析模块，用于根据车道功能状态，得到不同功能车道通行能力；

15、匹配模块，用于根据不同功能车道通行能力，实现交叉口不同功能车道通行能力匹配。

16、作为优选，不同功能车道通行能力包含：未阻塞状态下和阻塞状态下的车道通行能力；车道通行能力包含：左转展宽车道通行能力、直行车道通行能力、右转展宽车道通行能力。

17、作为优选，匹配模块包括：

18、第一计算单元，用于根据不同功能车道通行能力，构建直行车道通行能力匹配模型和转向展宽车道通行能力匹配模型；

19、第二计算单元，用于根据直行车道通行能力匹配模型和转向展宽车道通行能力匹配模型，计算通行能力匹配率，并判断是否到达匹配标准，以实现交叉口不同功能车道通行能力匹配。

20、作为优选，通行能力匹配率计算公式为：

21、

22、其中，mi为车道i的通行能力匹配率；m0i为展宽车道区域内左转、直行或者右转的车道数；ma为共用路段的车道数；pi为共用路段区域某转向车流的比例；为车道i的实施匹配策略后的通行能力；ca为共用路段实际输入流量。

23、本发明结合交叉口展宽车道通行能力计算原理，在分析进口道各车道交通需求的基础上，提出阻塞状态下不同功能车道的通行能力匹配模型；进一步通过引入通行能力阻塞度，根据不同功能车道的拥挤程度，采取延长绿灯时间、调节相位顺序，甚至执行车道功能可变等策略，实现交叉口不同功能车道的通行能力匹配。

技术特征：

1.一种信控交叉口不同功能车道通行能力匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的信控交叉口不同功能车道通行能力匹配方法，其特征在于，不同功能车道通行能力包含：未阻塞状态下和阻塞状态下的车道通行能力；车道通行能力包含：左转展宽车道通行能力、直行车道通行能力、右转展宽车道通行能力。

3.如权利要求2所述的信控交叉口不同功能车道通行能力匹配方法，其特征在于，步骤s2包括：

4.如权利要求3所述的信控交叉口不同功能车道通行能力匹配方法，其特征在于，通行能力匹配率计算公式为：

5.一种信控交叉口不同功能车道通行能力匹配装置，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的信控交叉口不同功能车道通行能力匹配装置，其特征在于，不同功能车道通行能力包含：未阻塞状态下和阻塞状态下的车道通行能力；车道通行能力包含：左转展宽车道通行能力、直行车道通行能力、右转展宽车道通行能力。

7.如权利要求6所述的信控交叉口不同功能车道通行能力匹配装置，其特征在于，匹配模块包括：

8.如权利要求7所述的信控交叉口不同功能车道通行能力匹配装置，其特征在于，通行能力匹配率计算公式为：

技术总结本发明公开一种信控交叉口不同功能车道通行能力匹配方法和装置，包括以下步骤：步骤S1、根据车道功能状态，得到不同功能车道通行能力；步骤S2、根据不同功能车道通行能力，实现交叉口不同功能车道通行能力匹配。采用本发明的技术方案，解决交叉口不同功能车道交通需求及其通行能力相匹配的问题。技术研发人员：姚佼,赵靖,王银,王嘉文,韩印,朱笑笑,杨承逸,廖亦杭,王祯琦,宋恺霖,石长峰,季凌慧受保护的技术使用者：上海理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11