專(zhuān)利名稱(chēng):群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法及所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制邏輯建置方法,特別是關(guān)于一種適應(yīng)性可實(shí)時(shí)調(diào)整交通號(hào)制運(yùn)作的群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法及其疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)今都市化發(fā)展即為快速,各種都市建設(shè),都市更新與園區(qū)建立等建案不斷推陳出新。這些建案將造就地區(qū)性及整體社會(huì)的繁榮,但也往往使得交通網(wǎng)絡(luò)更加繁忙復(fù)雜。因此,如何建置有效的交通號(hào)制邏輯,以疏解路口車(chē)潮匯集的交通問(wèn)題,是為都市建案中相當(dāng)重要的課題??刂平煌ㄌ?hào)制邏輯解決車(chē)流問(wèn)題,目前已有提出定時(shí)時(shí)制交控策略、觸動(dòng)控制策略、動(dòng)態(tài)查表交控策略、動(dòng)態(tài)計(jì)算交控策略等控制方式或適應(yīng)性交控策略等。然而,定時(shí)時(shí)制,無(wú)法解決車(chē)流不穩(wěn)定路口,其它的實(shí)時(shí)交控策略,雖可依車(chē)流量動(dòng)態(tài)調(diào)整號(hào)制,然而其依賴實(shí)時(shí)偵測(cè)器所偵測(cè)的流量、速度及占有率等三個(gè)交通參數(shù),一但路口擁塞,車(chē)流走走停停,大多數(shù)偵測(cè)器的車(chē)流量,速度就無(wú)法正確回報(bào),如此將造成車(chē)流量預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度不佳,無(wú)法迅速反應(yīng),最終導(dǎo)致號(hào)制于擁塞時(shí)段運(yùn)作績(jī)效不彰。再者,有流量、速度及占有率的偵測(cè)器的成本,也遠(yuǎn)高于只輸出有無(wú)車(chē)訊息的偵測(cè)器。此外,一般控制策略為求各路段車(chē)流概況,往往在每一路段裝設(shè)至少一臺(tái)偵測(cè)器,若路口數(shù)變多,則偵測(cè)器數(shù)量頗多,建置成本變尚ο有鑒于此,本發(fā)明是針對(duì)上述該些困擾,提出一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法及其疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,將有別于傳統(tǒng)采取將路口每一方向車(chē)流分開(kāi)分析的方式,利用群組路口的概念,整體性解決路徑車(chē)流問(wèn)題,只在關(guān)鍵路徑上布設(shè)偵測(cè)器,且只需使用車(chē)輛有無(wú)的偵測(cè)器,加上做出具實(shí)時(shí)車(chē)流預(yù)測(cè)及號(hào)制控制決策,因而能降低建置成本,并提升擁塞群組路口交通號(hào)制控制系統(tǒng)的整體運(yùn)作效能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在提供一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法及其疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其是將群組內(nèi),各路口的車(chē)流方向,依行車(chē)路線,合并視為單一路徑車(chē)流來(lái)做規(guī)劃,有效簡(jiǎn)化交通號(hào)制邏輯分析復(fù)雜度。本發(fā)明的另一目的是在提供一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法及其疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其是能夠快速且動(dòng)態(tài)的應(yīng)變交通車(chē)流的瞬時(shí)變化,實(shí)時(shí)做出最合理的交通號(hào)制控制決策,大幅提升交通號(hào)制控制系統(tǒng)整體運(yùn)作效能。本發(fā)明的再一目的是在提供一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法及其疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,配合路徑控制方法,其是能夠減少偵測(cè)器布設(shè)數(shù)量,降低交通號(hào)制控制系統(tǒng)整體建設(shè)成本。本發(fā)明的又一目的是在提供一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法及其疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其是能只使用最簡(jiǎn)單的車(chē)輛有無(wú)交通參數(shù)(presence)即可進(jìn)行實(shí)時(shí)號(hào)制控制,減少使用偵測(cè)器的每一支成本,降低交通號(hào)制控制系統(tǒng)整體建設(shè)成本。為達(dá)到上述的目的,本發(fā)明提供一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法,其包含有下列步驟區(qū)分群組路口的至少一主要車(chē)流路徑;依據(jù)該主要車(chē)流路徑配置該群組路口的時(shí)相;設(shè)置至少一車(chē)輛偵測(cè)器于該主要車(chē)流路徑;偵測(cè)該主要車(chē)流路徑的車(chē)輛停等時(shí)間;依據(jù)該沖擊波原理預(yù)測(cè)該主要車(chē)流路徑的所需綠燈時(shí)間;以及依據(jù)該所需綠燈時(shí)間計(jì)算該主要路徑的均衡綠燈時(shí)間。本發(fā)明提出的群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法,其將一群組路口的車(chē)流行經(jīng)路線,區(qū)分?jǐn)?shù)個(gè)主要車(chē)流路徑,且依據(jù)各主要車(chē)流路徑進(jìn)行時(shí)相的配置。并且只設(shè)置車(chē)輛偵測(cè)器于主要車(chē)流路徑,以偵測(cè)主要車(chē)流路徑上的車(chē)輛停等,再藉沖擊波原理預(yù)測(cè)出各車(chē)流路徑所需綠燈時(shí)間;接著將所求得的所需綠燈時(shí)間進(jìn)行最佳化,計(jì)算出主要車(chē)流路徑的均衡綠燈時(shí)間。為達(dá)到上述的目的,本發(fā)明提供一種疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其包含下列步驟透過(guò)偵測(cè)一偵測(cè)區(qū)的車(chē)輛停等時(shí)間初始值,量測(cè)所需綠燈時(shí)間初始值;以及透過(guò)連續(xù)兩周期同一該偵測(cè)區(qū)的車(chē)輛停等時(shí)間增減值,得知所需綠燈時(shí)間增減值。本發(fā)明提出的疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其將透過(guò)偵測(cè)偵測(cè)區(qū)的車(chē)輛停等時(shí)間初始值,以量測(cè)所需綠燈時(shí)間初始值,并且透過(guò)連續(xù)兩周期同一偵測(cè)區(qū)的車(chē)輛停等時(shí)間增減值,得知所需綠燈時(shí)間增減值。底下通過(guò)具體實(shí)施例配合所附的圖式詳加說(shuō)明,當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。
圖1為本發(fā)明的交通號(hào)制邏輯建置流程圖;圖2為本發(fā)明的群組路口示意圖;圖3為本發(fā)明的群組路口主要車(chē)流路徑示意圖;圖4 (a)為本發(fā)明的群組路口的路徑時(shí)相示意圖;圖4(b)為本發(fā)明的群組路口完整時(shí)相示意圖;圖5為本發(fā)明的群組路口依等高線原則設(shè)置車(chē)輛偵測(cè)器示意圖;圖6為本發(fā)明的群組路口偵測(cè)沖擊波示意圖;圖7(a)為本發(fā)明的通過(guò)沖擊波原理計(jì)算所需綠燈時(shí)間示意圖;圖7(b)為本發(fā)明的通過(guò)沖擊波計(jì)算所需綠燈增減時(shí)間示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10-群組路口 ;22-等高線;24-車(chē)輛偵測(cè)器。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法及其疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其是將群組路口的主要車(chē)流路徑皆能順暢通行的原則下,疏解群組路口的壅塞問(wèn)題,以計(jì)算出實(shí)際的群組路口各車(chē)流路徑的綠燈時(shí)間。底下則將以較佳實(shí)施例詳述本發(fā)明的技術(shù)特征。圖1為本發(fā)明的交通號(hào)制邏輯建置流程圖,如圖所示,首先,如步驟S10,將群組路口內(nèi)各行車(chē)路線,區(qū)分成至少一主要車(chē)流路徑。之后,如步驟S12,依據(jù)主要車(chē)流路徑配置各路口的時(shí)相。接著,如步驟S14,布設(shè)至少一車(chē)輛偵測(cè)器于每一主要車(chē)流路徑。接續(xù),如步驟 S16,偵測(cè)各主要車(chē)流路徑的車(chē)輛停等。再來(lái),如步驟S18,通過(guò)沖擊波原理預(yù)測(cè)主要車(chē)流路徑的所需綠燈時(shí)間。最后,如步驟S20,將求得的所需綠燈時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)分配,計(jì)算主要車(chē)流路徑的均衡綠燈時(shí)間。以上為本發(fā)明的整體建置流程的說(shuō)明,底下將針對(duì)各個(gè)步驟做更進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。于步驟SlO請(qǐng)參閱圖2及圖3所示,一群組路口 10,通過(guò)觀察群組車(chē)流路線,區(qū)分出此群組路口 10包含的路徑1、路徑2、路徑3與路徑4等主要車(chē)流路徑。接著進(jìn)行步驟S12,請(qǐng)同時(shí)參閱圖3與圖4(a)所示。將利用路口至路徑的兩軸顯示方式,以路口 1、路口 2、路口 3為基礎(chǔ),依照車(chē)流方向配置路徑1、路徑2、路徑3與路徑4 等主要車(chē)流路徑的時(shí)相。至于,群組路口 10的主要車(chē)流路徑——路徑1、路徑2、路徑3與路徑4,未能含蓋的剩余車(chē)流方向?yàn)榉侵饕?chē)流路徑,其車(chē)流應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定或稀少。當(dāng)非主要車(chē)流路徑與主要路徑車(chē)流時(shí)相沖突,則非主要車(chē)流路徑的時(shí)相可安排于主要車(chē)流路徑的時(shí)相之間,意即在圖4(a)中,兩個(gè)主要車(chē)流路徑時(shí)相之間的空格。非主要車(chē)流路徑的時(shí)相綠燈時(shí)間則可以用另一種控制策略來(lái)計(jì)算,例如給一固定值;若剩余車(chē)流方向的非主要車(chē)流路徑,完全與某一主要路徑車(chē)流時(shí)相不沖突,其時(shí)相可直接安插于此主要路徑車(chē)流的時(shí)相內(nèi),其時(shí)相綠燈時(shí)間即受本發(fā)明的群組控制方法所控制。圖4(b)所示為配置群組路口的主要車(chē)流路徑與非主要車(chē)流路徑的時(shí)相的最終結(jié)果,包含于群組路口的所有車(chē)流路徑皆配置完時(shí)相,且彼此間不相沖突。配置時(shí)相完成后,進(jìn)行步驟S14,請(qǐng)參閱圖5所示,將以群組路口 10為中心繪制等高線22,等高線22高度越高(圓圈越大)表示車(chē)輛停等車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度越長(zhǎng),反之,越低(圓圈越小)表示車(chē)輛停等車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度越短。車(chē)輛偵測(cè)器M是設(shè)置于路徑1、路徑2、路徑3、路徑4 的主要車(chē)流路徑與等高線22交接處,并且單一車(chē)流路徑上可布設(shè)單一個(gè)車(chē)輛偵測(cè)器M,或設(shè)定偵測(cè)區(qū)域布設(shè)多個(gè)車(chē)輛偵測(cè)器M。每一路徑的車(chē)輛偵測(cè)器M數(shù)量布設(shè)愈多,則偵測(cè)擁塞車(chē)流準(zhǔn)確度也愈高,至少每一主要路徑需配置一顆偵測(cè)器。當(dāng)一路徑只配一顆車(chē)輛偵測(cè)器M時(shí),三路口四路徑,只需布設(shè)四支車(chē)輛偵測(cè)器24,比起其它控制策略至少每個(gè)路口的每一方向都需安裝車(chē)輛偵測(cè)器對(duì),總共需求至少11支,明顯少很多。接著,進(jìn)行步驟S16,車(chē)輛停等時(shí)間,可透過(guò)車(chē)輛出現(xiàn)訊號(hào)(Presence)維持一段時(shí)間而測(cè)得。 繼續(xù)進(jìn)行步驟S18,通過(guò)沖擊波原理預(yù)測(cè)主要路徑——路徑1、路徑2、路徑3、路徑 4的所需綠燈時(shí)間。請(qǐng)參閱圖6,回堵沖擊波W3tl及疏解沖擊波Wltl可以透過(guò)車(chē)輛偵測(cè)器M的多個(gè)偵測(cè)區(qū)的停等狀況,透過(guò)線性回歸計(jì)算斜率而得。到達(dá)沖擊波W31則是等于回堵沖擊波W3tl減去疏解沖擊波Wltl。(透過(guò)車(chē)流理論中的流量密度圖,即Q-K圖,可知W31 = W30-W10)。再圖7(a)為本發(fā)明的通過(guò)沖擊波原理計(jì)算所需綠燈時(shí)間示意圖,如圖所示,0為坐標(biāo)原點(diǎn),r為紅燈時(shí)間,g為所需綠燈時(shí)間,W10為疏解沖擊波,W30為回堵沖擊波,W31為到達(dá)沖擊波,S為車(chē)輛停等時(shí)間,、為車(chē)輛偵測(cè)器M偵測(cè)車(chē)輛開(kāi)始停車(chē)的時(shí)間點(diǎn),t2為車(chē)輛偵測(cè)器M偵測(cè)車(chē)輛結(jié)束停車(chē)開(kāi)始移動(dòng)的時(shí)間點(diǎn),d為設(shè)置的車(chē)輛偵測(cè)器M至群組路口 10的距離。當(dāng)車(chē)輛偵測(cè)器M于、偵測(cè)到車(chē)輛開(kāi)始停等,即可查知A點(diǎn)坐標(biāo);當(dāng)于t2偵測(cè)到車(chē)輛結(jié)束停等,開(kāi)始移動(dòng),即可查知B點(diǎn)坐標(biāo);知道A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)后,即可知車(chē)輛停等時(shí)間S ; 再透過(guò)沖擊波當(dāng)斜率及歐式幾何,即可求出C點(diǎn)及E點(diǎn)坐標(biāo),最后,計(jì)算出所需綠燈時(shí)間長(zhǎng) g(即E點(diǎn)的χ軸分量),如下列式(1)所示,
權(quán)利要求
1.一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法,其特征在于,包含有下列步驟 區(qū)分群組路口的至少一主要車(chē)流路徑;依據(jù)該主要車(chē)流路徑配置該群組路口的時(shí)相;設(shè)置至少一車(chē)輛偵測(cè)器于該主要車(chē)流路徑;偵測(cè)該主要車(chē)流路徑的車(chē)輛停等時(shí)間;依據(jù)該沖擊波原理預(yù)測(cè)該主要車(chē)流路徑的所需綠燈時(shí)間;以及依據(jù)該所需綠燈時(shí)間計(jì)算該主要路徑的均衡綠燈時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法,其特征在于,依據(jù)該主要車(chē)流路徑配置該群組路口的時(shí)相的步驟中,是利用路口至路徑方式配置該主要車(chē)流路徑的該時(shí)相。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法,其特征在于,設(shè)置該車(chē)輛偵測(cè)器于該主要車(chē)流路徑的步驟中,將以該群組路口為中心繪制等高線,以該等高線為基礎(chǔ)設(shè)置該車(chē)輛偵測(cè)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法,其特征在于,依據(jù)該沖擊波原理預(yù)測(cè)該主要車(chē)流路徑的所需綠燈時(shí)間的步驟中,將通過(guò)多個(gè)偵測(cè)區(qū)的車(chē)輛偵測(cè)器所偵測(cè)的停等狀況,以線性回歸計(jì)算斜率求得疏解沖擊波、回堵沖擊波以及到達(dá)沖擊波等沖擊波。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法,其特征在于,依據(jù)該沖擊波原理預(yù)測(cè)該主要車(chē)流路徑的所需綠燈時(shí)間步驟中,該所需綠燈時(shí)間是滿足下列條件
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法,其特征在于,依據(jù)該沖擊波原理預(yù)測(cè)該主要車(chē)流路徑的所需綠燈時(shí)間步驟,可利用該車(chē)輛停等時(shí)間做為初值,計(jì)算出車(chē)輛停等時(shí)間增減值,以求得增減綠燈差異值,該減綠燈差異值是滿足下列條件
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法,其特征在于,依據(jù)該所需綠燈時(shí)間計(jì)算該主要路徑均衡綠燈時(shí)間的步驟中,疏解該主要車(chē)流路徑的該均衡綠燈時(shí)間是滿足下列條件
8.一種疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其特征在于,包含下列步驟透過(guò)偵測(cè)一偵測(cè)區(qū)的車(chē)輛停等時(shí)間初始值,量測(cè)所需綠燈時(shí)間初始值;以及透過(guò)連續(xù)兩周期同一該偵測(cè)區(qū)的車(chē)輛停等時(shí)間增減值,得知所需綠燈時(shí)間增減值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其特征在于,透過(guò)偵測(cè)該偵測(cè)區(qū)的該車(chē)輛停等時(shí)間初始值,量測(cè)該所需綠燈時(shí)間初始值的步驟中,該車(chē)輛停等時(shí)間初始值與該所需綠燈時(shí)間初始值是滿足下列條件
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其特征在于,透過(guò)連續(xù)兩周期同一該偵測(cè)區(qū)的該車(chē)輛停等時(shí)間增減值,得知該所需綠燈時(shí)間增減值步驟中,該該車(chē)輛停等時(shí)間增減值與該所需綠燈時(shí)間增減值是滿足下列條件Ag = A2-IlxAS(2);Wn其中,Ag為該所需綠燈時(shí)間增減值,Δ S為該車(chē)輛停等時(shí)間增減值,Wltl為該疏解沖擊波,W31為該到達(dá)沖擊波,W3tl為該回堵沖擊波,d為設(shè)置的車(chē)輛偵測(cè)器至路口的距離,、為車(chē)輛偵測(cè)器偵測(cè)車(chē)輛開(kāi)始停車(chē)的時(shí)間點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明是揭露一種群組路口實(shí)時(shí)交通號(hào)制控制方法及其疏解路口車(chē)流所需綠燈時(shí)間預(yù)測(cè)方法,其是利用區(qū)分群組路口的主要車(chē)流路徑,依據(jù)車(chē)流路徑配置主要車(chē)流路徑的時(shí)相,再透過(guò)等高線原理,在各主要車(chē)流路徑上設(shè)置至少一車(chē)輛偵測(cè)器偵測(cè)主要車(chē)流路徑的車(chē)輛停等狀況,并且通過(guò)車(chē)輛停等時(shí)間狀況求得各種沖擊波,再藉沖擊波原理預(yù)測(cè)出各車(chē)流路徑所需綠燈時(shí)間,最后將所預(yù)測(cè)出的所需綠燈時(shí)間進(jìn)行最佳分配以求得各主要路徑的均衡綠燈時(shí)間。
文檔編號(hào)G08G1/081GK102298846SQ201010218938
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者曾明德 申請(qǐng)人:建程科技股份有限公司, 曾明德