CN106781562B - 一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于交叉口交通信号控制领域，尤其涉及一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统及方法。所述信号控制系统由车辆检测系统，车辆通行信号指示系统，通行信号控制装置，车间通道透明快卷门和交通安全设施系统组成；所述控制方法基于所述信号控制系统首先确定交叉口的设计参数，其次确定单车道及车间内通道的交通流特性，然后进行交叉口交通安全设施系统设置，之后设置车辆通行信号指示系统和布设车辆检测系统，最后确定交叉口控制策略和配时方案。本发明提出了一种切实、可行的面向穿越车间的单车道双向通行与车间内物流通道相交交叉口的信号控制系统和方法，解决了该类交叉口的控制问题。

Description

一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统及方法

技术领域

本发明属于交叉口交通信号控制领域，具体涉及一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统及方法。

背景技术

现行交叉口信号控制系统及方法可以控制双向道路相交形成的各类交叉口、单向道路与双向道路相交形成的交叉口、以及单向道路与单向道路相交形成的交叉口，不适于穿越车间的一次仅能通过单个方向车流、却需要交替双向通行的单车道与车间内的物流车双向通行通道形成的交叉口。尽管在车间规划中不提倡这种不通用的交叉口，但由于车间用地和环境制约以及车间规划的历史原因，一些厂区还存在中这种交叉口。

现有的中国专利文献CN203038471U单车道双向通行交通信号灯控制装置和CN103985259B小区单车道车辆出入示警系统都只涉及了单车道双向通行通道控制装置，未涉及交叉口控制系统，均不能解决面向穿越车间的单车道双向通行与车间内物流通道相交交叉口的信号控制，上述专利文献也均未涉及具体的控制方法；由于穿越车间的单车道双向通行与车间内物流通道相交交叉口车流组织的特殊性，目前尚缺一种切实、可行的控制系统及方法。现有采用人工现场指挥车流需要多名管理人员配合才行，致使路口管理成本高、管理效率低、路口通行不畅通等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以达到：

一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统，其特征在于，包括车辆检测系统，车辆通行信号指示系统，通行信号控制装置，车间通道透明快卷门，交通安全设施系统。

所述车辆检测系统由常规车辆检测系统和优先物料车辆检测系统组成。常规车辆检测系统包含车辆检测器、4组车辆使用通道请求线圈和2组进口视频检测一体摄像机、2组通道通行方向检测线圈、2组开门请求检测线圈、2组通道使用结束检测线圈和2组出口视频检测一体摄像机；检测线圈和视频检测一体摄像机连接车辆检测器，车辆检测器与车辆检测系统连接。优先物料车辆检测系统包含检测主机、2组RFID天线、2组RFID读写器、车载RFID。所述RFID天线和RFID读写器为集成装置并与检测主机电连接，所述车辆检测器和检测主机均与位于信号控制装置内的车辆检测系统电连接。

所述车辆通行信号指示系统由4组红黄绿灯盘组成的信号灯和4组LED文字提示屏组成。

所述通行信号控制装置是一台道路交通信号控制机，其特征在于内置了本发明提出的控制策略，其输入端连接所述的车辆检测系统，其输出端连接所述的车辆通行信号指示系统。

所述车间通道透明快卷门，其用于解决穿越车间物料流动与保持车间内高度清洁的生产环境的矛盾，是一种缩短穿越车间车辆进出时间以及安全、可靠的隔断方式。其开启由门口进门请求触发线圈控制，且与对应车辆通行信号指示装置联动。

所述交通安全设施系统由地面直行指示标线、道路中央安全隔离柱、减速垄、地面禁止停车网状标线组成，其用于明确车辆路权。

一种单车道双向通行车间交叉口信号控制方法，其特征在于，基于所述一种单车道双向通行车间交叉口信号控制系统，按照如下步骤进行。

步骤A:首先确定交叉口的设计参数；

这里交叉口设计参数包括：单车道两侧入口渠化段长度Le和Lw、单车道两端长度L_et 和L_wt、车间内单车道长度LL；这些参数的获取方法，包括以下两种：

1）现场调查测量，获取交叉口设计参数。如图2，利用测距仪测量单车道两侧入口渠化段长度Le和Lw、单车道两端长度 L_et 和L_wt 、车间内单车道长度LL；

2）收集查阅交叉口设计图纸，直接获取交叉口的设计参数。

步骤B:其次确定单车道及车间内通道的交通流特性；

这里的交通流特性包括五个参数：各通行方向的交通流量Qi，单位：veh/h；各通行方向物流车比例Pi，单位：%；通行方向对应图2中F1、F2、F3、F4共4个车流流向。车间内通道通行方向物流车车头时距Hi，单位s；车间内通道通行方向物流车车头间距Di，单位m；通行方向对应图2中F1、F3两个流向。单车道内车流的平均速度V_averagei ，单位m/s。这些参数的获取方法，包括以下两种：

1）现场交通调查，获取计算单车道及车间内通道的通行方向交通流特性数据。这种方法针对于已采用人工指挥管理交叉口升级为信号控制交叉口，调查高峰时段该交叉口各通行方向通过的车辆总数、各通行方向通过的物流车数，利用调查得到的数据计算该交叉口各通行方向的交通流量Qi，各通行方向物流车比例Pi；调查车间内通道通行方向物流车车头时距Hi和车头间距Di；调查单车道内通行车辆的平均通过时间，利用调查得到的数据计算单车道内车流的平均速度V_averagei；

2）分析预测，直接确定单车道及车间内通道的交通流特性。这种方法针对于新建交叉口信号控制，在规划设计阶段充分考虑了交叉口交通需求，得出该交叉口各通行方向的交通流量Qi，各通行方向物流车比例Pi，车间内通道通行方向物流车车头时距Hi和车头间距Di，单车道内车流的平均速度V_averagei。

步骤C:然后设置交叉口交通安全设施系统；

一种单车道双向通行车间交叉口信号控制系统运行的基础保障是交叉口安全设施系统，如图2，交叉口共有AP1、AP2、AP3、AP4四个进口道，每个进口道根据车流通行需求已经进行了渠化处理，共有F1、F2、F3、F4四个车流流向。该发明的一个特征在于在单车道进行渠化设计，将单车道每端设置为入车请求区和出车区，入车请求区和出车区之间设置道路中央隔离柱，施划地面直行方向指示标线。在单车道车间内部分设置禁止停车网状标线、进入车间两侧通道透明快卷门前设置减速垄。

步骤D: 设置车辆通行信号指示系统；

根据车流F1、F2、F3、F4的驾驶员视点分布和车流平均速度，结合通用信号灯设置规范，四组信号灯均由上红、中黄、下绿三个箭头灯盘组成，采用竖向安装，如图2。本发明的一个主要特点在于单车道两端入车请求区设置信号灯且同时设置文字提示屏，信号灯与文字屏联动。文字提示屏同步显示文字信息进一步明确单车道通行方向的路权，避免因单车道交替使用时车间内通道意外占用造成通道堵塞。

步骤E:布设车辆检测系统；

为了实现所述信号控制策略，交叉口设置由常规车辆检测系统和优先物流车辆检测系统组成的车辆检测系统，如图2。常规车辆检测系统包含：车辆检测器B2；在交叉口AP1、AP3进口设置地面车辆检测线圈NN、SS，用于检测车流F1、F3是否有车辆通行需求。在交叉口AP2进口设置地面车辆检测线圈E1、ed、ED和进口车辆视频检测一体摄像机D6，在AP2出口设置地面线圈W2和出口车辆视频检测一体摄像机D5。所述线圈E1用于检测AP2进口车流F2是否有车辆通行请求、采集车流F2的交通流量Q2、车头时距H2、车头间距间距D2。所述线圈ED、ed为车间双侧透明快卷门开启请求线圈，当车辆按先占用线圈ED、后占用线圈ed时双侧透明快卷门打开。所述线圈W2为通道使用结束线圈。所述进口车辆视频检测一体摄像机D6和出口车辆视频检测一体摄像机D5用于采集过车图像及车牌号数据。在交叉口AP4进口设置地面车辆检测线圈W1、wd、WD和进口车辆视频检测一体摄像机D3，在AP4出口设置地面线圈W1和出口车辆视频检测一体摄像机D1。所述线圈W1用于检测进口AP4是否有车辆通行请求、采集车流F4的交通流量Q4、车头时距H4、车头间距间距D4。所述线圈WD、wd为车间双侧透明快卷门开启请求线圈，当车辆按先占用线圈WD、后占用线圈wd时双侧透明快卷门打开。所述线圈E2为通道使用结束线圈。所述进口车辆视频检测一体摄像机D3和出口车辆视频检测一体摄像机D1用于采集过车图像及车牌号数据。通过对比摄像机D6与D1、D3与D5采集车牌号数据是否一致来判断单车道是否有车辆在通行，确保单车道驶入的车辆穿越车间连廊后驶出。当车辆检测系统判定单车道车辆已使用结束，且门自身检测系统检测车辆完全通过后则门落下关闭

优先物流车辆检测系统包含设置于AP2进口的RFID天线和RFID读写器集成装置D7，设置于AP4进口的RFID检测主机B2、RFID天线和RFID读写器集成模块D2，以及设置于物流车上的车载RFID卡。所述优先物流车辆检测系统用于检测单车道AP2进口、AP4进口需要优先通行的物流车辆，并将优先请求传输至通行信号控制装置内车辆检测系统。

步骤F:确定交叉口控制策略和基本配时。

1）车辆通行优先等级确定

本发明充分考虑车间物流车辆通行与车间生产拉动的一致性，基于物流车流动顺畅是生产流程连续化的关键需求，确定了车间内通道AP1、AP3进口通行物流车流具有最高级别优先通行权；对于穿越车间使用单车道AP2、AP4进口道通行的物流车辆具有第二级别优先通行权，第二级别优先采用请求时优先方式；对于穿越车间使用单车道AP2、AP4进口通行的其他车辆具有最低级别通行权。

2）交叉口信号相位相序确定

基于所述车辆通行优先等级及交叉口交通条件，车间内通道AP1、AP3进口通行物流车流F1、F3为第一相位ST1，穿越车间单车道AP2、AP4进口车流F2、F4分相位设置，满足交替使用单车道实现双向通行，将F2、F4车流中物流车比例大、优先需求高的方向作为第二相位ST2，物流车比例小、优先需求次之的作为第三相位ST3。如图3（在此假设F2物流车比例大、优先需求高）。

3）信号控制策略的确定

基于所述交叉口信号相位相序方案，本发明提出了一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制策略，给出了相位切换方法和相位优先方法，相位切换和优先流程如图4所示。

Step1：路口开始运行第一相位ST1，车间内连廊通道AP1、AP3进口车流F1、F3通行，车流F1、F3通行最小绿灯时间后，如果检测到通道AP2进口车流F2来车，则相位ST1结束执行Step2，否则跳过相位ST2再检测通道AP4进口车流F4是否来车，如果检测到AP4进口车流F4来车，则执行Step3，否则跳过相位ST3执行Step1。

Step2：路口开始运行第二相位ST2，穿越车间单车道通道AP2进口车流F2通行，车流F2运行最小绿灯时间 G_min（2）后，检测到后续车流F2中有物料车优先请求，则每测得一次优先，相位ST2绿灯时间延长单位绿灯延长时间X秒，如果在车流F2最大绿灯时间 G_max（2）内未连续检测到优先请求或绿灯时间达到车流F2最大绿灯时间 G_max（2）则结束相位ST2，然后检测通道AP4进口车流F4是否来车，如果检测到AP4进口F4车流来车则执行Step3，否则跳过相位ST3返回执行Step1。

Step3：路口开始运行第三相位ST3，穿越车间单车道通道AP4进口车流F4通行，车流F4运行最小绿灯时间G_min（4）后，如果检测到车流F1、F3来车则结束相位ST3返回执行Step1；如果未检测到车流F1、F3来车，检测到通道AP4进口车流F4中有物料车辆优先请求，则每测得一次优先，相位ST3绿灯时间延长单位绿灯延长时间X秒，如果在车流F4最大绿灯时间G_max（4）内未连续检测到优先请求或绿灯时间达到车流F4最大绿灯时间 G_max（4）则结束相位ST3执行Step1。

优选地，所述最小绿灯时间的确定方法如下：

其中：

为车流Fi最小绿灯时间；

车流Fi启动延误，一般取值为5s，也可调查获得；

为车流Fi平均车头间距；

为车流Fi平均速度；N为一次配送物流车辆数或平均排队车辆数。

优选地，车流Fi绿灯单车绿灯延长时间X的确定方法为：

，

其中，

为车流Fi的车头时距；

为单车道进口AP2、AP4渠化段长度；

为车流Fi平均速度；

为车辆从被检测到通过渠化段驶入单车道的时间

为加权系数。

优选地，所述最大绿灯时间确定方法如下：

，

其中：

为车流Fi最大绿灯时间；

为相位ST2清空全红时间；

为相位ST3清空全红时间；

为黄灯时间，按3秒取值；Le、Lw为单车道两侧入口渠化段长度；

为单车道两端长度；LL为车间内单车道长度；

最大信号周期。

4）最大信号周期

的确定

基于图4信号控制策略，虽然不需要传统信号控制的周期时间约束，但由于车间内AP1、AP3进口车流F1、F3通过交叉口的物流车辆通行基本具有节拍性，为了确保优先层级最高的相位ST1满足物流车辆通行权与生产物流车配送节拍

（单位：分钟）相一致，基于所述信号控制策略，当交叉口信号控制相位相序方案运行穿越单车道车流的相位ST2或相位ST3以及相位ST2和相位ST3时，需要通过最大信号周期保障车间内AP1、AP3进口车流F1、F3按日常生产所需配送节拍通过路口。最大信号周期（

）按照配送节拍

确定：

（1）

（2）

（3）

（4）

其中，

为相位ST1最小绿灯时间；

物流车辆配送间隔，单位：分钟；

分别为相位ST2、相位ST3最大绿灯时间；

为相位ST2清空全红时间；

为相位ST3清空全红时间；

为黄灯时间，按3秒取值；Le、Lw为单车道两侧入口渠化段长度；

为单车道两端长度；LL为车间内单车道长度；

基于所述信号控制策略，当交叉口信号控制相位相序方案不运行穿越单车道车流的相位ST2和相位ST3时，相当于相位ST1常亮绿灯，不使用确定的最大信号周期

。

本发明的有益效果：

1）与传统交叉口信号控制相比，本发明提出的一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统及方法，能解决这种特殊交叉口的信号控制问题；

2）本发明解决了单车道双向通行控制策略下的物流车优先控制，保障了车间生产过程的连续性；

3）本发明设置了穿越车间通道两侧的透明快卷门、门的启闭且与信号控制同步，解决了穿越车间的快速物料流动与保持车间内高度清洁生产环境的矛盾。

附图说明：

图1是本发明交叉口示意图及信号控制系统组成；

图2是本发明交叉口信号控制设计参数示意图；

图3是本发明信号相位相序方案示意图；

图4是本发明信号控制策略实现流程图；

图5是本发明方法的整体流程图；

其中：B1.通行信号控制装置；B2.车辆检测器；B3.RFID检测主机；D1、D3、D4、D6.一体化摄像机；D2、D5.RFID读写器与RFID天线集成装置；

.车载RFID卡；S1、S3、S5、S7.信号灯；S2、S4、S6、S8.LED文字提示屏；M1、M2.车间通道透明快卷门；TS1.地面直行指示标线；TS2.道路中央安全隔离柱；TS3.减速垄；TS4.地面禁止停车网状标线；NN、SS、E1、E2、ED、ed、W1、W2、WD、wd.车辆检测线圈。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作更进一步说明。一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统及方法包括一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统和基于所述信号控制系统的控制方法。

一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统，其特征在于，包含车辆检测系统、车辆通行信号指示系统、通行信号控制装置、车间通道透明快卷门、交通安全设施系统。

结合图1。

所述车辆检测系统包括由车辆检测器（B2）、检测线圈（NN、SS、E1、E2、ED、ed、W1、W2、WD、wd）组成的常规车辆检测系统和由RFID检测主机（B3）、RFID读写器与RFID天线集成装置（D2、D5）、车载RFID(

)组成的优先物流车辆检测系统。所述车辆检测器（B2）与检测线圈（NN、SS、E1、E2、ED、ed、W1、W2、WD、wd）电连接，所述RFID检测主机(B3)与RFID读写器与RFID天线集成装置（D2、D5）电连接，所述车辆检测器（B2）和RFID检测主机(B3)与位于通行信号控制装置（B1）内的车辆检测系统电连接，所述车辆检测系统连接于通行信号控制装置（B1）的输入端。

所述车辆通行信号指示系统由电连接于通行信号控制装置（B1）输出端的信号灯(S1、S3、S5、S7)和LED文字提示屏（S2、S4、S6、S8）组成。

所述通行信号控制装置（B1）是一台道路交通信号控制机，其特征在于内置了本发明提出的控制策略，其输入端连接所述的车辆检测系统，其输出端连接所述的车辆通行信号指示系统。

所述车间通道透明快卷门（M1、M2），用于保持车间内清洁的生产环境，其开启由门口进门请求触发检测线圈（ED、ed、WD、wd）控制，且与对应通行信号灯（S3、S7）联动，实现开启；当所述的车辆检测系统根据采集的数据检测到穿越车间的单车道无车通行时，门落下关闭。

所述的交通安全设施系统包含地面直行指示标线（TS1）、道路中央安全隔离柱（TS2）、减速垄（TS3）、地面禁止停车网状标线（TS4）。

一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制方法，其特征在于，基于上述信号控制系统（图1）、按照图5给出的步骤、图4所示的信号控制策略实施流程进行交叉口车流的控制。本发明以烟台某企业车间交叉口为实施例进行说明，交叉口设计示意图如图2所示。

步骤如下。

步骤A:首先确定交叉口的设计参数；具体包括该交叉口：单车道两侧入口渠化段长度Le和Lw、单车道两端长度

、车间内单车道长度LL；本实施例中，采用现场测量图2中的设计参数，Le=Lw=8米，Let=Lwt=6米，LL=12米。

步骤B:其次确定单车道及车间内通道的交通流特性；具体包括该交叉口：各通行方向的交通流量Qi，单位：veh/h；各通行方向物流车比例Pi，单位：%；通行方向对应图2中F1、F2、F3、F4共4个车流流向。车间内通道通行方向物流车车头时距Hi，单位s；车间内通道通行方向物流车车头间距Di，单位m；通行方向对应图2中F1、F3两个流向。单车道内车流的平均速度

,单位m/s；本实施例中，经过调查得到交叉口交通流特性以下数据：

通行方向	F1	F2	F3	F4
					流量Q，veh/h	24	15	24	12
物流车比例P，%	100%	20%	100%	16%
					车头时距H，s	3.5	3	2.8	3
车头间距D，m	12	15	10	15
					平均速度V<sub>average</sub>，m/s	3.4	5	3.6	5

步骤C:然后设置交叉口交通安全设施系统；如图2，本实施例中，交叉口交通安全设施系统包含地面直行指示标线（TS1）、道路中央安全隔离柱（TS2）、减速垄（TS3）、地面禁止停车网状标线（TS4）。

步骤D: 设置车辆通行信号指示系统。如图2，本实施例中，交叉口车辆通行信号指示系统由电连接于通行信号控制装置（B1）输出端的四组信号灯(S1、S3、S5、S7)、四面LED文字提示屏（S2、S4、S6、S8）组成。

步骤E:布设车辆检测系统；

为了实现步骤F所述信号控制策略，如图2，交叉口设置由常规车辆检测系统和优先物流车辆检测系统组成的车辆检测系统；

常规车辆检测系统包含：车辆检测器B2；在交叉口AP1、AP3进口设置地面车辆检测线圈NN、SS，用于检测车流F1、F3是否有车辆通行需求；在交叉口AP2进口设置地面车辆检测线圈E1、ed、ED和进口车辆视频检测一体摄像机D6，在AP2出口设置地面线圈W2和出口车辆视频检测一体摄像机D5；所述线圈E1用于检测AP2进口车流F2是否有车辆通行请求、采集车流F2的交通流量Q2、车头时距H2、车头间距间距D2。所述线圈ED、ed为车间双侧透明快卷门开启请求线圈，当车辆按先占用线圈ED、后占用线圈ed时双侧透明快卷门打开；所述线圈W2为通道使用结束线圈；所述进口车辆视频检测一体摄像机D6和出口车辆视频检测一体摄像机D5用于采集过车图像及车牌号数据；在交叉口AP4进口设置地面车辆检测线圈W1、wd、WD和进口车辆视频检测一体摄像机D3，在AP4出口设置地面线圈W1和出口车辆视频检测一体摄像机D1。所述线圈W1用于检测进口AP4车流F4是否有车辆通行请求、采集车流F4的交通流量Q4、车头时距H4、车头间距间距D4；所述线圈WD、wd为车间双侧透明快卷门开启请求线圈，当车辆按先占用线圈WD、后占用线圈wd时双侧透明快卷门打开；所述线圈E2为通道使用结束线圈；所述进口车辆视频检测一体摄像机D3和出口车辆视频检测一体摄像机D1用于采集过车图像及车牌号数据；通过对比摄像机D6与D1、D3与D5采集车牌号数据是否一致来判断单车道是否有车辆在通行，确保单车道驶入的车辆穿越车间连廊后驶出。当车辆检测系统判定单车道车辆已使用结束，且门自身检测系统检测车辆完全通过后则门落下关闭；

优先物流车辆检测系统包含设置于AP2进口的RFID天线和RFID读写器集成模块D7，设置于AP4进口的RFID检测主机B2、RFID天线和RFID读写器集成模块D2，以及设置于物流车上的车载RFID卡。所述优先物流车辆检测系统用于检测单车道AP2进口、AP4进口车流F2、F4中需要优先通行的物流车辆，并将优先请求传输至通行信号控制装置内车辆检测系统。

步骤F:确定交叉口控制策略和基本配时。

1）车辆通行优先等级确定

如图2，本实施例中，AP1、AP2进口道车流F1、F3具有最高级别优先通行权，AP2进口道车流F2通行车辆为15veh/h、物流车比例20%均高于AP3进口道车流F4，车流F2为第二级别优先通行权，采用检测车载RFID请求时优先。车流F4最低级别优先。

2）交叉口信号相位相序确定

如图3，本实施例中，交叉口车间内通道AP1、AP3进口通行物流车流F1、F3安排同步直行时间路权，为第一相位ST1；AP2进口通行车流F2先使用单车道通行，为第二相位ST2；AP4进口通行车流F4安排为第三相位ST3。

3）信号控制策略的确定

本实施例中，交叉口通行信号控制装置（B1）已内置了图4的控制实施流程，具体控制实施方案如下。

Step1：信号控制系统启动后，开始运行第一相位ST1，信号灯S1、S5亮绿灯、LED文字提示屏S2、S6显示请通行，车流F1、F3通行路口。相位ST1运行最小绿灯时间

，本实施例中，

为：

s，

。

运行了29s后如果车辆检测系统通过AP2进口道地面车辆检测线圈E1检测到车流F2有车占用线圈E1，则信号灯S1、S5绿灯转黄灯（Y=3秒）后亮红灯、LED文字提示屏S2、S6显示请等候，相位ST1结束，执行Step2；如果车辆检测系统通过AP2进口道地面车辆检测线圈E1检测到车流F2无车占用线圈E1，则跳过相位ST2，当车辆检测系统通过AP4进口道地面车辆检测线圈W1检测车流F4有车时执行Step3、否则跳过相位ST3执行Step1。

Step2：路口开始运行第二相位ST2，信号灯S7亮绿灯、LED文字提示屏S8显示请通行、透明快卷门M1、M2处于可以开启的状态，车流F2使用单车道向西行驶，进口处摄像机D6采集车流图像及车牌数据，车流中车辆先占用线圈ED、后占用线圈ed后，透明快卷门M1、M2卷起打开，车流F2穿越车间，出口处摄像机D1采集车流图像及车牌数据、出口道线圈E2记录通过车数。车流F2运行最小绿灯时间

,本实施例中，

为：

17s；

运行结束后，当优先物料车辆检测系统D5检测到F2后续车流中安装有车载RFID的优先车辆到达，则每检测到1次将相位ST2绿灯时间延长单位绿灯延长时间X秒，本实施例中

，

1.5

如果在车流F2最大绿灯时间

内单位绿灯延长X秒后D5未连续检测到安装有车载RFID的优先车辆请求或绿灯时间达到车流F2最大绿灯时间时长

，则信号灯S7绿灯转黄灯（Y=3秒）后亮红灯、LED文字提示屏S8显示请等候,结束相位ST2。本实施例中，先确

=

，

=

，经调查分析

为2分钟，

，然后计算最大绿灯时间

为：

；相位ST2结束后，如果AP4进口道车辆检测线圈W1检测到车流F4来车则执行Step3，否则返回执行Step1。

Step3：路口开始运行第三相位ST3，信号灯S3亮绿灯、LED文字提示屏S4显示请通行、透明快卷门M1、M2处于可以开启的状态，车流F4使用单车道向东行驶，进口处摄像机D3采集车流图像及车牌数据，车流中车辆先占用线圈WD、后占用线圈wd后，透明快卷门M1、M2卷起打开，车流F4穿越车间，出口处摄像机D4采集车流图像及车牌数据、出口道线圈W2记录通过车数。车流F4运行最小绿灯时间

,本实施例中，

为：

，

17s；

运行结束后，如果AP1进口道车辆检测线圈NN或AP3进口道车辆线圈SS检测到车流F1、F3来车则结束相位ST3返回执行Step1；如果未检测到车流F1、F3来车，继续检测车流F4中的优先请求，当优先物流车辆检测D2检测到F4后续车流中安装有车载RFID的优先车辆到达，则每检测到1次将相位ST3绿灯时间延长单位绿灯延长时间X秒，本实施例中

，

1.5

如果在车流F4最大绿灯时间

内单位绿灯延长X秒后D2未连续检测到安装有车载RFID的优先车辆请求或绿灯时间已达到车流F4最大绿灯时间时长

，则信号灯S3绿灯转黄灯（Y=3秒）后亮红灯、LED文字提示屏S4显示请等候后，结束相位ST3，返回执行Step1。本实施例中，先确定

=

，

=

，经调查分析

为2分钟

，然后计算最大绿灯时间

为：

。

上述的对实例的描述仅为一般案例说明，是为了便于该技术领域的技术人员能理解和应用本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统由车辆检测系统，车辆通行信号指示系统，通行信号控制装置，车间通道透明快卷门和交通安全设施系统组成；其特征在于，

所述车辆检测系统包括由车辆检测器(B2)、检测线圈(E1、E2、ED、ed、W1、W2、WD、wd)组成的常规车辆检测系统，由RFID检测主机(B3)、RFID读写器与RFID天线集成装置(D2、D5)、车载RFID卡(R1-n)组成的优先物料车辆检测系统；所述车辆检测器(B2)与检测线圈(E1、E2、ED、ed、W1、W2、WD、wd)电连接，所述RFID检测主机(B3)与RFID读写器与RFID天线集成装置(D2、D5)电连接，所述车辆检测器(B2)和RFID检测主机(B3)与位于通行信号控制装置(B1)内的车辆检测系统电连接；所述车辆通行信号指示系统由电连接于通行信号控制装置(B1)输出端的信号灯(S1、S3、S5、S7)、LED文字提示屏(S2、S4、S6、S8)组成；所述通行信号控制装置(B1)是一台道路交通信号控制机，内置了交叉口控制策略，其输入端连接所述的车辆检测系统，其输出端连接所述的车辆通行信号指示系统；所述车间通道透明快卷门(M1、M2)，用于保持车间内清洁的生产环境，其开启由门口进门请求触发检测线圈(ED、ed、WD、wd)控制，且与对应通行信号灯(S3、S7)联动，实现开启；当所述的车辆检测系统根据采集的数据检测到穿越车间的单车道无车通行时，门落下关闭；

所述的交通安全设施系统包含地面直行指示标线(TS1)、道路中央安全隔离柱(TS2)、减速垄(TS3)、地面禁止停车网状标线(TS4)；

交叉口控制策略给出了相位切换方法和相位优先方法，相位切换和相位优先流程为：

Step1：路口开始运行第一相位ST1，车间内连廊通道AP1、AP3进口车流F1、F3通行，车流F1、F3通行最小绿灯时间后，如果检测到通道AP2进口车流F2来车，则相位ST1结束执行Step2，否则跳过相位ST2再检测通道AP4进口车流F4是否来车，如果检测到AP4进口车流F4来车，则执行Step3，否则跳过相位ST3返回执行Step1；

最小绿灯时间的确定方法为：

G_Min(13)＝Max[G_Min(1),G_Min(3)]

其中：G_Min(i)为车流Fi最小绿灯时间；D_starti车流Fi启动延误；Di为车流Fi平均车头间距；V_averagei为车流Fi平均速度；N为一次配送物流车辆数或平均排对车辆数；

Step2：路口开始运行第二相位ST2，穿越车间单车道通道AP2进口车流F2通行，车流F2运行最小绿灯时间后，检测到后续车流F2中有物料车优先请求，则每测得一次优先，相位ST2绿灯时间延长单位绿灯延长时间X秒，如果在车流F2最大绿灯时间内未连续检测到优先请求或绿灯时间达到车流F2最大绿灯时间则结束相位ST2，然后检测通道AP4进口车流F4是否来车，如果检测到AP4进口F4车流来车则执行Step3，否则跳过相位ST3返回执行Step1；

车流Fi绿灯单车绿灯延长时间X的确定方法为：

X＝w₀×Max[P_t,H_i],

或者

其中，H_i为车流Fi的车头时距；Le、Lw为单车道进口AP2、AP4渠化段长度；V_averagei为车流Fi平均速度；P_t为车辆从被检测到通过渠化段驶入单车道的时间w₀为加权系数；

Step3：路口开始运行第三相位ST3，穿越车间单车道通道AP4进口车流F4通行，车流F4运行最小绿灯时间后，如果检测到车流F1、F3来车则结束相位ST3返回执行Step1；如果未检测到车流F1、F3来车，检测到通道AP4进口车流F4中有物料车辆优先请求，则每测得一次优先，相位ST3绿灯时间延长单位绿灯延长时间X秒，如果在车流F4最大绿灯时间内未连续检测到优先请求或绿灯时间达到车流F4最大绿灯时间则结束相位ST3执行Step1。

2.一种单车道双向通行车间交叉口信号控制方法，其特征在于，基于所述一种单车道双向通行车间交叉口的信号控制系统，按照如下步骤进行：

步骤A:首先确定交叉口的设计参数；

步骤B:其次确定单车道及车间内通道的交通流特性；

步骤C:然后设置交叉口交通安全设施系统；

步骤D:设置车辆通行信号指示系统；

步骤E:布设车辆检测系统；

步骤F:确定交叉口控制策略和基本配时；

交叉口控制策略给出了相位切换方法和相位优先方法，相位切换和相位优先流程为：

Step1：路口开始运行第一相位ST1，车间内连廊通道AP1、AP3进口车流F1、F3通行，车流F1、F3通行最小绿灯时间后，如果检测到通道AP2进口车流F2来车，则相位ST1结束执行Step2，否则跳过相位ST2再检测通道AP4进口车流F4是否来车，如果检测到AP4进口车流F4来车，则执行Step3，否则跳过相位ST3返回执行Step1；

最小绿灯时间的确定方法为：

G_Min(13)＝Max[G_Min(1),G_Min(3)]

其中：G_Min(i)为车流Fi最小绿灯时间；D_starti车流Fi启动延误；Di为车流Fi平均车头间距；V_averagei为车流Fi平均速度；N为一次配送物流车辆数或平均排对车辆数；

Step2：路口开始运行第二相位ST2，穿越车间单车道通道AP2进口车流F2通行，车流F2运行最小绿灯时间后，检测到后续车流F2中有物料车优先请求，则每测得一次优先，相位ST2绿灯时间延长单位绿灯延长时间X秒，如果在车流F2最大绿灯时间内未连续检测到优先请求或绿灯时间达到车流F2最大绿灯时间则结束相位ST2，然后检测通道AP4进口车流F4是否来车，如果检测到AP4进口F4车流来车则执行Step3，否则跳过相位ST3返回执行Step1；

车流Fi绿灯单车绿灯延长时间X的确定方法为：

X＝w₀×Max[P_t,H_i],

或者

其中，H_i为车流Fi的车头时距；Le、Lw为单车道进口AP2、AP4渠化段长度；V_averagei为车流Fi平均速度；P_t为车辆从被检测到通过渠化段驶入单车道的时间w₀为加权系数；

Step3：路口开始运行第三相位ST3，穿越车间单车道通道AP4进口车流F4通行，车流F4运行最小绿灯时间后，如果检测到车流F1、F3来车则结束相位ST3返回执行Step1；如果未检测到车流F1、F3来车，检测到通道AP4进口车流F4中有物料车辆优先请求，则每测得一次优先，相位ST3绿灯时间延长单位绿灯延长时间X秒，如果在车流F4最大绿灯时间内未连续检测到优先请求或绿灯时间达到车流F4最大绿灯时间则结束相位ST3执行Step1。

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