城市干道綠波控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種城市干道綠波控制方法，其特征在于，包括以下步驟：建立城市干道動(dòng)態(tài)綠波控制模型，模型以干道上信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制的交叉口的綠信比作為變量，對(duì)車輛通過各交叉口總延誤時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化；選取信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制的多個(gè)交叉口，檢測(cè)干道交叉口之間路段上的實(shí)時(shí)車流量；根據(jù)實(shí)時(shí)車流量求解模型，得出總延誤時(shí)間最小時(shí)的各交叉口的綠信比；根據(jù)各交叉口的綠信比，制定實(shí)時(shí)配時(shí)方案。本發(fā)明的城市干道綠波控制方法能夠提高交通通暢率。
【專利說明】城市干道綠波控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種城市干道綠波控制方法，屬于城市干道協(xié)調(diào)控制領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市中的交通工具日益增多，在城市道路網(wǎng)中，幾乎每 個(gè)交叉路口都設(shè)置了紅綠燈。由于各交叉路口相距較近，分別進(jìn)行單點(diǎn)信號(hào)控制時(shí)，車輛因 經(jīng)常遇到紅燈而時(shí)停時(shí)開，因此導(dǎo)致路網(wǎng)運(yùn)行效率低下、環(huán)境污染加重以及能源浪費(fèi)等交 通問題。為減少車輛在各個(gè)交叉路口上的停車時(shí)間，特別是使干線上的車輛能夠暢通行駛， 考慮把一條干線上的一批相鄰交通信號(hào)統(tǒng)一起來，加以協(xié)調(diào)控制，減少干線上車流的交通 延誤和停車率，對(duì)改善整個(gè)城市交通狀況具有重大意義。為了協(xié)調(diào)城市干道多個(gè)相鄰交叉 口交通信號(hào)控制，城市干道綠波聯(lián)動(dòng)控制方法被廣泛采用。
[0003] "綠波帶"是交通控制中"信號(hào)燈多點(diǎn)控制技術(shù)"的一種形象化說法，即在一個(gè)交通 區(qū)域或一條交通干線上實(shí)行統(tǒng)一的信號(hào)燈控制，將納入控制范圍的信號(hào)燈全部歸入計(jì)算機(jī) 控制系統(tǒng)，并使用先進(jìn)的計(jì)算方法，根據(jù)車流量來科學(xué)合理地指揮交通。從被控制的主干線 各交叉口的燈色來看，綠燈就像波浪一樣滾滾向前，故被形象地稱為"綠波帶"。城市干道綠 波聯(lián)動(dòng)控制就是基于綠波帶的概念，相鄰交叉口執(zhí)行相同的信號(hào)控制周期，干線相位的綠 燈開啟時(shí)間，也即相位差錯(cuò)開一定的時(shí)間，交叉口的次道在一定程度上服從主干線上的交 通。當(dāng)一列車隊(duì)在具有許多交叉口的一條主干線上行駛時(shí)，協(xié)調(diào)控制使得車輛在通過干線 交叉口時(shí)總是在綠燈開始時(shí)到達(dá)，因而無需停車通過交叉口，這樣就大大提高了車輛的行 車速度和道路通行能力，確保了道路暢通，減少了車輛受紅燈阻礙的延誤時(shí)間。
[0004] 目前，城市干道綠波控制是基于近期或者當(dāng)前交通量調(diào)查數(shù)據(jù)，僅限于靜態(tài)交通 狀況，如果在相同時(shí)段，干道上的車流量發(fā)生變化，交叉口紅綠燈的時(shí)間設(shè)置就不能夠滿足 車輛通行需求，導(dǎo)致車輛在通行過程中遇到較多的紅燈，使得其在交叉口延誤時(shí)間過長，力口 劇了交通阻塞問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是為了解決上述課題而進(jìn)行的，目的在于提供一種能夠提高交通通暢率的 城市干道綠波控制方法。
[0006] 本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題，可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0007] 本發(fā)明提供一種城市干道綠波控制方法，包括以下步驟：
[0008] 步驟一，建立城市干道動(dòng)態(tài)綠波控制模型，模型以干道上信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制的交叉口 的綠信比作為變量，對(duì)車輛通過各交叉口總延誤時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化：
[0009]

【權(quán)利要求】
1. 一種城市干道綠波控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一，建立城市干道動(dòng)態(tài)綠波控制模型，所述模型以干道上信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制的交叉口 的綠信比作為變量，對(duì)車輛通過各交叉口總延誤時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化：
i為干道上的聯(lián)動(dòng)交叉口的編號(hào)，a為城市干道上第i個(gè)交叉口至第i+Ι個(gè)交叉口之間 的路段，Za(Aai)為各交叉口車輛的總延誤時(shí)間，Aai為a路段上第i個(gè)交叉口的綠信比， 為a路段上紅燈相位期間車流的阻塞密度，F(xiàn)/為a路段上自由流速度，Ca為各交叉口的 公共周期，Qa (t)為a路段上t時(shí)刻的飽和流率，qa(t)是指a路段上t時(shí)刻的車流量； 步驟二，選取信號(hào)聯(lián)動(dòng)控制的多個(gè)交叉口，檢測(cè)干道交叉口之間路段上的實(shí)時(shí)車流 量； 步驟三，根據(jù)實(shí)時(shí)車流量求解所述模型，得出總延誤時(shí)間最小時(shí)的各交叉口的綠信 比； 步驟四，根據(jù)各交叉口的所述綠信比，制定實(shí)時(shí)配時(shí)方案。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市干道綠波控制方法，其特征在于： 其中，所述步驟三中的所述模型的求解采用非支配排序遺傳算法，得到綠信比非劣解 集，作為各交叉口的所述綠信比。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市干道綠波控制方法，其特征在于： 其中，所述公共周期的確定方法為：
c。為最佳公共周期時(shí)長，Ltl為最佳理想交叉口間距，V為通過帶速度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市干道綠波控制方法，其特征在于： 其中，所述i處于閉區(qū)間[2,7]的范圍內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市干道綠波控制方法，其特征在于： 其中，所述實(shí)時(shí)車流量可通過車道上的視頻數(shù)字分析系統(tǒng)獲得。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市干道綠波控制方法，其特征在于： 其中，所述步驟四還包括根據(jù)所述綠信比得到相位差，所述公共周期和所述相位差共 同組成控制信號(hào)燈，形成所述實(shí)時(shí)配時(shí)方案。
【文檔編號(hào)】G08G1/08GK104240523SQ201410495154
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】韓印, 姚佼, 宋曉鵬, 曹交交, 顧佳磊, 羅京, 邢冰, 劉婧, 孔垂猛, 劉梅 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)