专利名称：一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法
技术领域：
本发明涉及交通控制方法，尤其涉及一种城市交通干线动态双向绿波带智 能协调控制方法。
技术背景随着我国社会经济的发展和人民生活水平的提高，越来越多的汽车进入了 普通家庭，交通事故、交通拥堵、环境污染和能源消耗等问题日趋严重，旅行 时间、旅行安全、环境质量和生活质量都受到了交通状况的制约，交通问题成 为了我国大中城市十分严重的问题，已严重影响了城市可持续发展与"和谐社会" 构建。城市道路交通信号控制是现代城市交通管理的一个极其重要的方面，其管 理与控制的优劣将直接影响城市道路交通拥堵或疏通的效果。然而城市干线承 受着巨大的市内交通负荷，因此搞好城市干线交通信号控制是城市交通畅通化 措施的重点。现代城市交通信号控制理论研究表明，实现城市干线交叉口信号协调控制， 使其在信号配时优化条件下，实现交通流在一系列交叉口处遇到绿灯信号而不 在交叉口处停顿(即形成道路双向交通流的"绿波带")，减少干线上车流的交通 延误和停车率，将极大地改善交通干线本身及周边道路的交通拥堵现象，是城 市街交通控制的首要且最佳措施。作为一种高效的城市交通协调控制方式，城市干线双向绿波带控制能够使 干线上双向车流一路绿灯地行驶，有以下特点l.保证整体较高的行驶速度并减 少停车次数，从而提供较高水平的交通服务；2.交通流更为平滑，从而提高道路 通行能力；3.速度更为统一，过快或过慢的行驶速度均会导致在下一个路口遇到 红灯；4.驾驶员和行人都更为遵守交通信号，驾驶员尽量保持在绿灯时间到达 路口，行人不会乱穿马路，因为机动车更为紧凑；5.来往的车辆被吸引到主干道 上而不是并行的小道上，从而改善整个路网的交通状况。适合采用动态双向绿波带协调控制系统的城市交通干线应具有以下特点>干线道路平整，视野开阔，安全速度可以达到40公里/小时以上；>干线道路必须达到双向4车道以上，最好是双向6车道以上；>干线上相邻路口间距不得大于1.5公里；>干线和支路交通流量差别较大；>干线交通流量一般不得大于干线饱和流量的85%;>干线上行人、自行车等非机动车流量较小(非机动车与机动车有物理隔 离除外)，也就是说干线上混合交通流现象不十分明显。国外对双向绿波带控制已有研究成果，如Little首先提出了MAXBAND, 针对包括n个路口Sl，...，Sn的城市交通干线，给出一组优化的相位差，使尽 可能多的机动车在设定的速度范围内能够一次不停的通过交通干线。Gartner在 MAXBAND方法的基础上提出了 MULTIBAND，许多重要特性都进行了改进， 如车辆排队的清空时间，左转车辆，干线中不同路段实现不同带宽。但这些研 究成果对交通干线都有严格的物理要求，如路口间距必须相等或成倍数，否则 效果就会打折扣，因此很难在实际中推广应用。 发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种城市交通干线动态双向 绿波带智能协调控制方法。城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法至少包括下列步骤1) 启动启动交通信号协调控制系统并设定相关参数，相关参数为公共 周期、路段上行相位差、路段下行相位差、各路口绿信比、上行协调相位启动 时间、下行协调相位启动时间和预置相位组成；2) 协调参数处理对公共周期、路段上行相位差、路段下行相位差、上行 协调相位启动时间、下行协调相位启动时间和各路口绿信比进行优化计算；3) 路口控制参数处理对各路口的相位组成进行优化调整；4) 时间处理；时间计量，若累计时间尚未达到一个公共周期时间，继续按 当前控制参数实施控制；5) 循环处理返回步骤2)或者返回步骤3)循环处理；所述的公共周期为各路口所有的相位循环一周所需的时间，干线上所有 路口采用相等的信号周期时间长度；所述的相位差为沿车辆行驶方向任意相邻路口的协调相位起始时刻的最 小时间差，车辆行驶方向包括上行方向和下行方向，相位差包括上行相位差和 下行相位差，同一路口的上行相位差和下行相位差是不相等的；所述的协调相位启动时间为各路口协调相位的起始时刻，包括上行方向 的协调相位启动时间和下行方向协调相位启动时间；所述的绿信比为在一个公共周期中，每个路口各相位的绿灯时间与公共 周期的比；7所述的相位组成为各路口互不冲突的车流构成的相位，相位为3个，其 中，上行协调方向交通流为1号相位，下行协调方向交通流为2号相位，支路 双向交通流为3号相位。所述的对公共周期进行优化计算步骤公共周期由关键路口的交通流量确定，每隔8至10周期一个阶段调整一次，满足CefC . ,C 1 ，i u 、 L*""min ， "max J ,其中C为公共周期，C,为最小周期时间，C^为最大周期时间 公共周期C由关键路口的饱和度来调整，如果公共周期C过大，则关键路 口的饱和度较低，反之，则关键路口的饱和度较高，由以往的交通量统计数据 给出关键路口的最佳周期时间、最小周期时间C,和最大周期时间C^，公共周期C的调整以最佳周期时间为基准由模糊控制算法来实现，使饱和度维持在0.9。所述的路段上行相位差、路段下行相位差进行优化计算步骤 各路段上行相位差和各路段下行相位差根据路段长度与路段上行车流平均速度、路段下行车流平均速度确定，每隔8 — 10个周期一个阶段调整一次，一般和公共周期的调整同时进行，满足0^和0;^k，且《川=《+1," c其中《rw为第t个周期第y个路段上行相位差，O为第A:个周期第y'个路段下行相位差，《w为第y个路口到第J+l个路口的距离，《^为第,1到第/个路口的距离， +,W为第A:个周期第y个路段上行速度，v^^)为第A:个周期 第j'个路段下行速度。所述的各路口绿信比进行优化计算步骤-各路口的绿信比根据各相位的交通流量单独计算，每个周期结束后调整一 次，下一个周期按新的绿信比执行，绿信比满足4=|，其中Q棒",+M("i)+r細，/=1,2,3， 。,W为相位z'在第A:信号周期的 校正流量；e,W为相位/在第^个信号周期的实际流量；gW为相位/的历史平 均流量；正系数"、々、y满足"+〃+pi， 一般取"=0.5， / =0.3，严0.2;有效绿灯时间满足/,=Mc-r。 -^)，其中，u为一个周期内的所有黄灯时间，^为一个周期内所有红灯时间；如果^"—，贝"4，，、，为相位/的最小绿灯时间，缺少的绿灯时间由其它相位按比例补充，每个相位的补充绿灯时间"为，^=^S"^ -g;如果PW，贝"=《，，，i，为相位/的最大绿灯时间，多余的绿灯时间按比 例分配给其它相位。其它每个相位的获得的额外绿灯时间"为Z々所述的上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间进行优化计算步骤 上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间按照车流不停车地通过路 口的原则，根据各路段上行相位差和各路段下行相位差确定，每隔8 — 10个周 期一个阶段调整一次， 一般和公共信号周期的调整同时进行；上行协调相位启动时间满足,:p=0、《=^>，-附C;附=1,2,-;_/ = 2，3,..."，其中，4为第一个路口的上行协调相位启动时间，《为第y个路口的上行协调相位启动时间，m的取值使o〈《〈c;下行协调相位启动时间满足C,、 "_="|^，-/0:; / = 1,2,..;y = "-l,..2,l,其中，1 为第"个路口的下行协调相位启动时间，《为第y个路口的下行协调相位启动时间，/的取值使0"二^C;由于相邻路口间的路段长度和车流平均速度的不同，在协调运行过程中， 各路口相位会出现3种情况1.相位1和相位2连续，即相位1或相位2结束时刚好相位2或相位开始；2.相位1和相位2重合，即相位1或相位2还没有 结束相位2或相位1就得开始；3.相位1和相位2离散，即相位1和相位2之间插入了部分相位3的时间；本发明通过对参数f的优化计算，尽量避免第三种 情况出现，同时使第二种情况重合的时间少；即寻求一个优化的控制参数"在满足优化性能指标下满足性能指标: A =minf|>H|^ l:(/<formula>formula see original document page 9</formula>所述的对各路口的相位组成进行优化调整步骤如果支路道路状况许可且交通流量较大，则把支路上的3号相位自动分成不冲突的两个相位，总共形成4相位；如果支路左转车流和直行车流流量差别明显或非机动车和行人流量较大，则把支路的左转车流和直行直流分开，形成的4个相位为；上行协调方向交通流为1号相位，下行协调方向交通流为2号相位，支路双向直行车流为3号相位，支路双向左转和右转车流为4号相位；如果支路双向流量差别较大，则把支路每个方向车流各单独设立一个相位， 形成的4个相位为上行协调方向交通流为1号相位，下行协调方向交通流为2号相位，支路一个方向车流为3号相位，支路另一个方向车流为4号相位。所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法，其特征在于所述的循环处理返回步骤2)或者返回步骤3)循环处理步骤如果累计时间达到8至10周期一个阶段，则进入步骤2)并把累计时间复位；如果累计时间尚未达到8至10周期一个阶段，则进入步骤3)进行实际控 制，并把累计时间增加一个单位。本发明所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法，其核 心技术采用交通工程技术、人工智能技术和自动控制技术。在综合利用历史数 据和实时数据的基础上，采用智能优化控制算法，对核心控制参数进行动态优 化计算，形成实时信号配时方案，从而应用于交通干线的协调控制。本发明突破干线上路口间距必须相等或成倍数的物理限制，实时动态地协 调干线上各路口的信号灯，使干线上双向行驶的车辆一路绿灯地通行，有效提 高干线通行能力的同时大大降低停车率，明显减少旅行时间，满足人们的出行 需求。
图1是城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法的二级控制模型图； 图2是本发明的控制流程图； 图3是本发明的城市交通干线示意图； 图4是本发明的预置的相位组成示意图； 图5是本发明的细化后的相位组成示意图； 图6是本发明的实际执行的相位组成示意图。
具体实施方式
城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法至少包括下列步骤1)启动启动交通信号协调控制系统并设定相关参数，相关参数为公共周期、路段上行相位差、路段下行相位差、各路口绿信比、上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间和预置相位组成；2) 协调参数处理对公共周期、路段上行相位差、路段下行相位差、上行 协调相位启动时间、下行协调相位启动时间和各路口绿信比进行优化计算；3) 路口控制参数处理对各路口的相位组成进行优化调整；4) 时间处理；时间计量，若累计时间尚未达到一个公共周期时间，继续按 当前控制参数实施控制；5) 循环处理返回步骤2)或者返回步骤3)循环处理；所述的公共周期为各路口所有的相位循环一周所需的时间，干线上所有 路口采用相等的信号周期时间长度；所述的相位差为沿车辆行驶方向任意相邻路口的协调相位起始时刻的最 小时间差，车辆行驶方向包括上行方向和下行方向，相位差包括上行相位差和 下行相位差，同一路口的上行相位差和下行相位差是不相等的；所述的协调相位启动时间为各路口协调相位的起始时刻，包括上行方向 的协调相位启动时间和下行方向协调相位启动时间；所述的绿信比为在一个公共周期中，每个路口各相位的绿灯时间与公共 周期的比；所述的相位组成为各路口互不冲突的车流构成的相位，相位为3个，其 中，上行协调方向交通流为1号相位，下行协调方向交通流为2号相位，支路 双向交通流为3号相位。所述的对公共周期进行优化计算步骤公共周期由关键路口的交通流量确定，每隔8至10周期一个阶段调整一次， 满足Ce[C^，C^]，其中C为公共周期，C自为最小周期时间，C^为最大周期时间 公共周期C由关键路口的饱和度来调整，如果公共周期C过大，则关键路 口的饱和度较低，反之，则关键路口的饱和度较高，由以往的交通量统计数据 给出关键路口的最佳周期时间、最小周期时间C自和最大周期时间C^，公共周期C的调整以最佳周期时间为基准由模糊控制算法来实现，使饱和度维持在0.9。所述的路段上行相位差、路段下行相位差进行优化计算步骤 各路段上行相位差和各路段下行相位差根据路段长度与路段上行车流平均速度、路段下行车流平均速度确定，每隔8 — 10个周期一个阶段调整一次，一般和公共周期的调整同时进行，满足11其中《f'W为第A个周期第7'个路段上行相位差，^，)为第^个周期第y' 个路段下行相位差，《w为第y个路口到第7+l个路口的距离，《^为第戶1到第y个路口的距离，^+,w为第A个周期第/个路段上行速度，"+,#)为第&个周期 第y'个路段下行速度。所述的各路口绿信比进行优化计算步骤各路口的绿信比根据各相位的交通流量单独计算，每个周期结束后调整一次，下一个周期按新的绿信比执行，绿信比满足4=|，其中=+ + /=1,2,3， QW为相位/在第A:信号周期的校正流量；QW为相位/在第A:个信号周期的实际流量；aw为相位纟的历史平 均流量；正系数"、/ 、 y满足a+〃+y = i， 一般取"=0.5， p=0.3， ,=0.2;有效绿灯时间满足f,",(c-i;,,-/^,其中，& 为一个周期内的所有黄灯时间，《。 为一个周期内所有红灯时间；如果/i",，，贝"=" ， f—为相位/的最小绿灯时间，缺少的绿灯时间由其它相位按比例补充，每个相位的补充绿灯时间",为如果Pl，贝"=^， W为相位z'的最大绿灯时间，多余的绿灯时间按比 例分配给其它相位。其它每个相位的获得的额外绿灯时间为_ &^Z.。tW — 。
".max Z》O丄 x*所述的上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间进行优化计算步骤: 上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间按照车流不停车地通过路 口的原则，根据各路段上行相位差和各路段下行相位差确定，每隔8 — 10个周 期一个阶段调整一次， 一般和公共信号周期的调整同时进行；上行协调相位启动时间满足C=0、《=t《,"-附C; W = l，2,..;y = 2,3,.."，其中，4为第一个路口的上行协调相位启动时间，《为第J个路口的上行协 调相位启动时间，m的取值使o《p〈c;下行协调相位启动时间满足4 ="g^+l-/C; "1,2,…；= "_1,..2,1 , 其中，l"为第"个路口的下行协调相位启动时间，^为第y个路口的下行协调相位启动时间，/的取值使0<( <(:;200810063709.0 说明书第8/10页由于相邻路口间的路段长度和车流平均速度的不同，在协调运行过程中， 各路口相位会出现3种情况1.相位1和相位2连续，即相位1或相位2结束时刚好相位2或相位开始；2.相位1和相位2重合，即相位1或相位2还没有 结束相位2或相位1就得开始；3.相位1和相位2离散，即相位1和相位2之间插入了部分相位3的时间；本发明通过对参数f的优化计算，尽量避免第三种 情况出现，同时使第二种情况重合的时间少；即寻求一个优化的控制参数6在满足优化性能指标下满足性能指标: <formula>formula see original document page 13</formula> 如果<formula>formula see original document page 13</formula>所述的对各路口的相位组成进行优化调整步骤如果支路道路状况许可且交通流量较大，则把支路上的3号相位自动分成 不冲突的两个相位，总共形成4相位；如果支路左转车流和直行车流流量差别明显或非机动车和行人流量较大， 则把支路的左转车流和直行直流分开，形成的4个相位为；上行协调方向交通 流为1号相位，下行协调方向交通流为2号相位，支路双向直行车流为3号相 位，支路双向左转和右转车流为4号相位；如果支路双向流量差别较大，则把支路每个方向车流各单独设立一个相位， 形成的4个相位为上行协调方向交通流为1号相位，下行协调方向交通流为2号相位，支路一个方向车流为3号相位，支路另一个方向车流为4号相位。所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法，其特征在于所述的循环处理返回步骤2)或者返回步骤3)循环处理步骤如果累计时间达到8至10周期一个阶段，则进入步骤2)并把累计时间复位；如果累计时间尚未达到8至10周期一个阶段，则进入步骤3)进行实际控 制，并把累计时间增加一个单位。如图l所示，本发明所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制 方法采用二级结构控制，即交通指挥中心服务器级和路口智能信号控制机级。路口智能信号控制机实时收集路口实时交通信息，并通过网络提供给交通 指挥中心服务器。交通指挥中心服务器对各路口智能信号控制机上传的交通信息进行预处理 并通过数据库实现数据的存储。根据历史和实时交通信息，对公共信号周期、各路段上行相位差、各路段下行下位差和各路口绿信比等核心控制参数的优化 运算，从而形成优化控制方案，然后将优化控制方案下发至各路口智能信号控 制机执行。路口智能信号控制机根据接收到的优化控制方案，结合实时交通信息，确 定各路口的相位和相序，对绿信比进行合理调整，实时调节、控制交通信号。交通指挥中心服务器对获得的各路口交通信息进行预处理以恢复丢失的数 据和消除异常，然后把处理后的交通信息保存到数据库中，根据优化计算的需 要，把交通信息从数据库中快速提取出来并提供给优化协调控制模块。基于交 通信息处理模块提供的历史和实时交通信息，对公共信号周期、路段上行相位 差、路段下行相位差和各路口绿信比等核心控制参数进行优化计算，并将生成 的双向绿波带协调控制方案发送给各路口智能信号控制机。路口智能信号控制机是控制方案的底层终端设备，负责交通控制功能的执 行和基础交通信息的采集，路口智能信号控制机除了执行交通指挥中心服务器 的控制方案外,也具有一定的自主能力，根据实际的路口交通状况，对交通指挥 中心服务器发送过来的动态优化配时方案，在一定范围内进行适当调整，包括 确定实际执行的相位组成、调整绿信比、判断干线方向左转车流的"早断"和"迟 起"等，实现最优化控制。如图2所示，本发明所述的城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方 法的控制流程为(1) 启动进行启动准备工作，参数设定，包括预置相位设定；(2) 协调参数处理，包括(21) 公共周期处理；(22) 相位差处理；(23) 绿信比处理；(24) 协调相位启动时间处理；(3) 路口控制参数处理，根据路口实际交通情况，如果不需要进行路口参数 处理，则直接进入步骤(4)，否则包括(31) 相位组成细化根据支路实际交通状况，如果需要对支路交通流进行渠 化，则进行相位组成细化，否则直接进入步骤(32)或(33);(32) 实际执行的相位组成确定；(33) 实际执行的绿信比确定；(4) 时间处理时间计量，若累计时间尚未达到一个公共周期时间，继续按(5) 当前控制参数实施控制；(6) 循环处理如果达到一个时间阶段则返回步骤(2)，否则返回步骤(3)城市交通干线示意图如图3所示。东西向道路为主干线，南北向道路为支路，两者的交通流量差别较大。设由西往东为上行方向，由东往西为下行方向。 l.相位设置图4为预置的相位组成示意图，预置的相位组成主要用于交通指挥中心服务器优化计算核心控制参数。相位l:主干线上上行方向的左转、直行和右转； 相位2:主干线上下行方向的左转、直行和右转； 相位3:支路的双向的左转、直行和右转。图5为细化后的相位组成示意图，细化后的相位组成主要用于路口智能信号 控制机根据实际情况对交通指挥中心服务器给出的优化控制方案进行微调。如 果路口支路道路状况允许且交通流量比较大，则按细化后的相位运算，否则还 是按预置相位组成运算。相位l:主干线上上行方向的左转、直行和右转；相位2:主干线上下行方向的左转、直行和右转；相位3:支路上北口的左转、直行和右转；相位4:支路上南口的左转、直行和右转。或者相位l:主干线上上行方向的左转、直行和右转； 相位2:主干线上下行方向的左转、直行和右转； 相位3:支路上双向的直行和右转； 相位4:支路上双向的左转。图6为实际执行的相位组成示意图，实际执行的相位组成是路口智能信号控 制机为了达到干线方向车流的绿波带协调控制效果，并减少不同方向车流间的 冲突而最终用来控制信号灯组的。也就是说，实际执行的相位组成就是在细化 后的相位组成的基础上，根据实际情况每个周期对相位组成和相序进行调整， 在新一个信号周期开始前确定，图5是其中典型的一种。 1:主干线上上行方向的左转、直行和右转； 2:主干线上双向的直行和右转 3:主干线上下行方向的左转、直行和右转； 4:支路上北口的左转、直行和右转； 5:支路上南口的左转、直行和右转。位位位位位rn.T fTTT rTTT nTT fTTT才木木木禾1权利要求
1、一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法，其特征在于它至少包括下列步骤1)启动启动交通信号协调控制系统并设定相关参数，相关参数为公共周期、路段上行相位差、路段下行相位差、各路口绿信比、上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间和预置相位组成；2)协调参数处理对公共周期、路段上行相位差、路段下行相位差、上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间和各路口绿信比进行优化计算；3)路口控制参数处理对各路口的相位组成进行优化调整；4)时间处理；时间计量，若累计时间尚未达到一个公共周期时间，继续按当前控制参数实施控制；5)循环处理返回步骤2)或者返回步骤3)循环处理；所述的公共周期为各路口所有的相位循环一周所需的时间，干线上所有路口采用相等的信号周期时间长度；所述的相位差为沿车辆行驶方向任意相邻路口的协调相位起始时刻的最小时间差，车辆行驶方向包括上行方向和下行方向，相位差包括上行相位差和下行相位差，同一路口的上行相位差和下行相位差是不相等的；所述的协调相位启动时间为各路口协调相位的起始时刻，包括上行方向的协调相位启动时间和下行方向协调相位启动时间；所述的绿信比为在一个公共周期中，每个路口各相位的绿灯时间与公共周期的比；所述的相位组成为各路口互不冲突的车流构成的相位，相位为3个，其中，上行协调方向交通流为1号相位，下行协调方向交通流为2号相位，支路双向交通流为3号相位。
2、 根据权利要求1所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制 方法，其特征在于所述的对公共周期进行优化计算步骤公共周期由关键路口的交通流量确定，每隔8至10周期一个阶段调整一次， 满足Ce[C . ,C 1 ，,r jw 、 L"min , "max J ^其中C为公共周期，C自为最小周期时间，C^为最大周期时间 公共周期C由关键路口的饱和度来调整，如果公共周期C过大，则关键路 口的饱和度较低，反之，则关键路口的饱和度较高，由以往的交通量统计数据 给出关键路口的最佳周期时间、最小周期时间C,和最大周期时间C^，公共周期C的调整以最佳周期时间为基准由模糊控制算法来实现，使饱和度维持在0.9。
3、 根据权利要求1所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法，其特征在于所述的路段上行相位差、路段下行相位差进行优化计算步骤各路段上行相位差和各路段下行相位差根据路段长度与路段上行车流平均速度、路段下行车流平均速度确定，每隔8_10个周期一个阶段调整一次，一 般和公共周期的调整同时进行，满足其中《f'W为第^个周期第/个路段上行相位差，0为第^个周期第7'个路段下行相位差，^+1为第_/个路口到第_/+1个路口的距离，4吣为第y+i到第)个路口的距离，^+,W为第A:个周期第y个路段上行速度，v^W为第A:个周期 第J个路段下行速度。
4、 根据权利要求1所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制 方法，其特征在于所述的各路口绿信比进行优化计算步骤各路口的绿信比根据各相位的交通流量单独计算，每个周期结束后调整一次，下一个周期按新的绿信比执行，绿信比满足4=|，其中QW M(")+^,W， zM,2,3' ^W为相位z'在第A:信号周期的 校正流量；0W为相位/在第A:个信号周期的实际流量；gW为相位/的历史平 均流量；正系数"、y 、 y满足a + p+y = i， 一般取"=0.5， / =0.3， y=0.2;有效绿灯时间满足^MC-i;,,-^),其中，^为一个周期内的所有黄灯时间，/ 。,,为一个周期内所有红灯时间；如果,,"—，WU,,="n， f,、皿为相位z'的最小绿灯时间，缺少的绿灯时间由其它相位按比例补充，每个相位的补充绿灯时间",为","^y"自-0;如果f,H，，贝"=、，，"为相位z'的最大绿灯时间，多余的绿灯时间按比 例分配给其它相位。其它每个相位的获得的额外绿灯时间。^为。,aA/ 二 ^ ^"",max - O 0
5、 根据权利要求1所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制 方法，其特征在于所述的上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间进行优化计算步骤上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间按照车流不停车地通过路 口的原则，根据各路段上行相位差和各路段下行相位差确定，每隔8 — 10个周 期一个阶段调整一次， 一般和公共信号周期的调整同时进行；上行协调相位启动时间满足,:p=0、 d>，-WC;附=1,2,..;y = 2,3,..."，其中，4为第一个路口的上行协调相位启动时间，《为第y个路口的上行协调相位启动时间，m的取值使0〈《〈C;下行协调相位启动时间满足C =" 4 ="§^+1-/C; / = 1,2,...;7 = "-1,..2,1，其中，c^为第"个路口的下行协调相位启动时间，《为第y个路口的下行协调相位启动时间，/的取值使0<^ <0:;由于相邻路口间的路段长度和车流平均速度的不同，在协调运行过程中， 各路口相位会出现3种情况1.相位1和相位2连续，即相位1或相位2结束 时刚好相位2或相位开始；2.相位1和相位2重合，即相位1或相位2还没有 结束相位2或相位1就得开始；3.相位1和相位2离散，即相位1和相位2之 间插入了部分相位3的时间；本发明通过对参数f的优化计算，尽量避免第三种 情况出现，同时使第二种情况重合的时间少；即寻求一个优化的控制参数"在满足优化性能指标下满足性能指标J2 :=minf4J" 1:0'<formula>formula see original document page 0</formula>
6、根据权利要求1所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法，其特征在于所述的对各路口的相位组成进行优化调整步骤如果支路道路状况许可且交通流量较大，则把支路上的3号相位自动分成不冲突的两个相位，总共形成4相位；如果支路左转车流和直行车流流量差别明显或非机动车和行人流量较大，则把支路的左转车流和直行直流分开，形成的4个相位为；上行协调方向交通流为1号相位，下行协调方向交通流为2号相位，支路双向直行车流为3号相位，支路双向左转和右转车流为4号相位；如果支路双向流量差别较大，则把支路每个方向车流各单独设立一个相位，形成的4个相位为上行协调方向交通流为1号相位，下行协调方向交通流为2号相位，支路一个方向车流为3号相位，支路另一个方向车流为4号相位。
7、根据权利要求1所述的一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制 方法，其特征在于所述的循环处理返回步骤2)或者返回步骤3)循环处理步骤:如果累计时间达到8至10周期一个阶段，则进入步骤2)并把累计时间复位；如果累计时间尚未达到8至10周期一个阶段，则进入步骤3)进行实际控 制，并把累计时间增加一个单位。
全文摘要
本发明公开了一种城市交通干线动态双向绿波带智能协调控制方法。方法包括启动、协调参数处理、路口参数处理、时间处理和循环处理等步骤，它包括两级控制结构，即交通指挥中心服务器控制层和路口智能信号控制机控制层，通过交通指挥中心服务器和路口智能信号控制机间的信息交互和协调，在线优化相序及实时优化计算公共周期、路段上行相位差、路段下行相位差、上行协调相位启动时间、下行协调相位启动时间和各路口绿信比等核心控制参数。本发明摆脱了交通干线绿波带协调控制所必须的路口间距相等的限制，应用交通工程技术、人工智能技术和自动控制技术，实现干线双向车流不停车地通行，提高干线道路通行能力的同时降低停车率，明显减少旅行时间。
文档编号G08G1/083GK101325008SQ200810063709
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者孔祥杰, 沈国江 申请人:浙江大学