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龙图腾网获悉江苏大学申请的专利一种考虑货车启动及跟驰延误的交叉口信号控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116913110B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310870173.8，技术领域涉及：G06F17/18；该发明授权一种考虑货车启动及跟驰延误的交叉口信号控制方法是由孙超;陈唯玉;赵磊;张鹏设计研发完成，并于2023-07-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑货车启动及跟驰延误的交叉口信号控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种考虑货车启动及跟驰延误的交叉口信号控制方法，包括如下步骤：通过分别分析欠饱和状态和过饱和状态货车启动延误，建立货车启动延误模型；根据移动瓶颈理论和货车跟驰延误定义，建立货车跟驰延误模型；基于货车启动延误模型和货车跟驰延误模型，在传统延误最小信号周期计算模型的基础上，考虑货车启动延误和货车跟驰延误因素，重新建立延误最小信号周期计算模型；根据延误最小信号周期计算模型，控制交叉口的信号灯。本发明利用延误最小信号周期计算方法，降低该类交叉口的车均延误，提高交叉口服务水平。

本发明授权一种考虑货车启动及跟驰延误的交叉口信号控制方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑货车启动及跟驰延误的交叉口信号控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 通过分别分析欠饱和状态和过饱和状态货车启动延误，建立货车启动延误模型； 根据移动瓶颈理论和货车跟驰延误定义，建立货车跟驰延误模型； 基于货车启动延误模型和货车跟驰延误模型，在传统延误最小信号周期计算模型的基础上，考虑货车启动延误和货车跟驰延误因素，重新建立延误最小信号周期计算模型； 根据延误最小信号周期计算模型，控制交叉口的信号灯； 其中，根据货车混入对欠饱和交叉口的影响程度，将欠饱和状态下的货车启动延误分成欠饱和状态下货车启动延误及过饱和状态下货车启动延误两种情形进行分别分析，建立货车启动延误计算模型，具体为： 分析欠饱和状态下，排队车辆中不存在货车时一个交通信号周期的车辆总延误及车均延误计算公式修正： 一个交通信号周期内车辆总延误计算公式修正为： ， 一个交通信号周期内车均延误计算公式修正为： ， 其中： C表示第n个周期时间；r表示第n个周期内红灯时间；表示第n个周期内到达的车辆到达率，辆小时；S表示第n个周期内到达车辆不存在货车时，车辆消散饱和流率，辆小时；表示第n-1个周期内未消散完毕的车辆数； 当满足第一约束条件时，则在欠饱和状态下交叉口受货车影响的排队车辆在绿灯结束时全部消散；所述第一约束条件为： ， 其中： 表示第n个周期内排队车辆中首辆货车启动时刻后续排队车辆数；表示第n个周期内未消散完毕的车辆数；g表示第n个周期内绿灯时间；消散速率为；表示至时间段内的平均到达车辆数； 的计算公式为： ， 式中： x表示第n个周期内首辆货车在排队车流中的位置；根据货车启动延误的假设条件，x的取值概率函数为： ， 其中：表示x的取值；为周期内货车到达率； 为第n个周期内车队首辆货车之前所有排队车辆消散时间，其计算公式为： ， 其中：表示第个周期内进口道排队最大车辆数； 在坐标系中，受货车影响的驶离线、原驶离线和车流到达线围成一个三角形，该三角形面积即为交叉口的车流受货车影响产生的额外延误时间，计算公式为： ， ， 其中：表示欠饱和状态下，货车混入后依旧保持欠饱和状态时货车启动延误值； 表示欠饱和状态下，货车混入后依旧保持欠饱和状态时车均延误； 当不满足第一约束条件，且满足第二约束条件时，则在欠饱和状态下交叉口受货车影响的排队车辆在绿灯结束时不能全部消散，存在部分车辆需二次排队通过交叉口；第二约束条件为： ， 在坐标系中，受货车影响的驶离线、原驶离线、车流到达线与绿灯终止线围成一个封闭区域，封闭区域为交叉口受货车影响的排队车辆不能够在绿灯结束时全部消散完毕时的货车启动延误时间，计算公式为： ， 表示欠饱和状态下货车混入后交叉口处于过饱和状态时货车启动延误值； 根据第一约束条件和第二约束条件，建立x临界值计算公式： ， 若，则表明交叉口排队车流中的任意位置存在货车，所有排队车辆均能在绿灯期间全部消散完毕，即交叉口始终保持欠饱和状态；若，则表明交叉口排队车流中的任意位置存在货车，所有排队车辆均无法在绿灯期间全部消散完毕，即交叉口处于过饱和状态；若，则欠饱和状态下，单周期货车启动延误平均期望值计算公式为： ； 其中： 表示欠饱和状态下，首辆货车在排队车流中的位置为时，货车混入后受货车影响的排队车辆依然能够在绿灯结束时全部消散完毕时的货车启动延误值； 表示欠饱和状态下，首辆货车在排队车流中的位置为时，货车混入后受货车影响的排队车辆不能够在绿灯结束时全部消散完毕时的货车启动延误值； 计算过饱和状态下的货车启动延误时间：过饱和状态下，交叉口所有排队车辆在不受货车影响下已经无法全部消散完毕，即不满足第一约束条件和第二约束条件；建立过饱和状态货车启动延误第三约束条件： ； 过饱和状态下，交叉口车均延误计算公式为： ， 过饱和状态下，交叉口车辆总延误计算公式为： ， 在坐标系中，原驶离线、受货车影响的驶离线与绿灯终止线所围成的三角形面积为过饱和状态下的货车启动延误值；过饱和状态货车启动延误值计算公式为： ， 其中：表示过饱和状态交叉口排队车辆中存在货车时的货车启动延误值； 过饱和状态下，排队车流中首辆货车启动时刻后续排队车辆数计算公式为： ， 过饱和状态下单个周期内货车启动延误平均期望值计算公式为： ， 其中：表示货车启动延误平均期望值； 表示过饱和状态下，首辆货车在排队车流中的位置为时的货车启动延误值； 分析连续的多个周期内交叉口所处状态，建立各个周期交叉口状态所处状态判断模型： ， 其中： 表示符号函数，括号里的值为负数、0、正数时，对应取值分别为-1、0、1； 表示交叉口第n个周期的所处状态，其值为-1时，表示交叉口处于欠饱和状态；其值为0时，交叉口处于临界饱和状态；其值为1时，交叉口处于过饱和状态； 用于判断欠饱和状态下货车启动对交叉口的影响程度，其值为1则表示处于货车混入后交叉口变为过饱和状态，否则处于货车混入后交叉口依旧保持欠饱和状态； 分析多个周期交叉口延误状态，建立n个周期中，不存在货车情况下，总车辆延误计算模型： ， 其中： 表示第个周期内不存在货车干扰时，欠饱和状态下交叉口的车辆总延误值； 表示第个周期内不存在货车干扰时，过饱和状态下交叉口的车辆总延误值； 分析多个周期交叉口延误状态，建立n个周期中，存在货车情况下，总货车启动延误模型： ， 其中： 表示第个周期内交叉口处于欠饱和状态时，货车混入后受货车影响的排队车辆依然能够在绿灯结束时全部消散完毕时的货车启动延误值； 表示第个周期内交叉口处于欠饱和状态时，货车混入后受货车影响的排队车辆不能够在绿灯结束时全部消散完毕时的货车启动延误值； 表示第个周期内交叉口处于过饱和状态时的交叉口货车启动延误值； 根据移动瓶颈理论和货车跟驰延误定义，建立货车跟驰延误模型，具体为： 分析汽车在反应阶段、减速阶段、跟驰阶段所需要行驶的路程长度，确认移动瓶颈效应下的最小安全车头间距； 分析无信号干扰情况下，单辆汽车跟驰情景下货车跟驰情景，建立单辆汽车跟驰情景下货车跟驰延误计算模型： ， 其中： T1表示减速阶段，汽车产生的延误时间； T2表示跟驰阶段，汽车产生的延误时间； 表示货车在路段行驶过程中，紧随其后的单辆汽车在通过路段期间的货车跟驰延误； 表示汽车最大减速；表示减速度变化速率；vf表示汽车自由行驶车速；表示货车行驶速度；表示汽车受移动瓶颈效应影响阶段，跟驰行驶的路程； 分析无信号干扰情况下，多辆汽车跟驰情景下货车跟驰情景，建立多辆汽车跟驰情景下货车跟驰延误计算模型： ， ， 其中：表示移动瓶颈效应开始时刻；表示移动瓶颈效应结束时刻；表示受货车影响车辆数；表示至时间段内的平均到达车辆数；表示所有跟驰车辆的货车跟驰总延误；表示受影响的第辆车产生的单辆车的货车跟驰延误； 在信号控制情况下，分析产生货车跟驰延误的条件，建立第四约束条件： ， 其中：为表示第个周期内全部排队车辆消散完毕所需时间； 分析欠饱和状态下，排队车辆完全消散后剩余绿灯时间和所有跟驰车辆在剩余绿灯时间期间不能够全部通过交叉口时，受影响的第辆汽车通过交叉口所需时间： ， ， 其中：表示排队车辆全部消散完毕后的剩余绿灯；表示受影响的第辆汽车通过交叉口所需时间；表示汽车车长；表示受影响的第辆车产生的单辆车的货车跟驰延误； 建立受移动瓶颈效应影响，但仍通过交叉口的车辆数的计算模型： ； 其中： 表示受影响的第辆车产生的单辆车的货车跟驰延误； 表示受影响的第辆车产生的单辆车的货车跟驰延误； 建立不存在移动瓶颈效应影响下，剩余绿灯时间内允许通过的最大车辆数计算模型： ； 存在移动瓶颈效应时，存在辆车无法在该周期通过交叉口，需要停车排队，直至下一个信号周期作为排队车辆消散，建立移动瓶颈效应下货车跟驰延误计算模型： ； 其中：表示受影响的第i辆车产生的单辆车的货车跟驰延误； 假设目标交叉口的货车到达率始终保持恒定，并且值与交叉口排队车辆数及排队车辆中首辆货车的所处位置有关，建立第个周期内全部排队车辆消散完毕所需时间计算模型： ； 建立剩余绿灯时间期望值和交叉口处的货车跟驰总延误期望值计算模型： ； ； 其中：表示交叉口剩余绿灯时间内允许通过的最大车辆数期望值；表示交叉口受移动瓶颈效应影响，但仍能通过交叉口的车辆数的期望值。

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