城市干道绿波控制方法
【专利摘要】本发明提供一种城市干道绿波控制方法，其特征在于，包括以下步骤：建立城市干道动态绿波控制模型，模型以干道上信号联动控制的交叉口的绿信比作为变量，对车辆通过各交叉口总延误时间进行优化；选取信号联动控制的多个交叉口，检测干道交叉口之间路段上的实时车流量；根据实时车流量求解模型，得出总延误时间最小时的各交叉口的绿信比；根据各交叉口的绿信比，制定实时配时方案。本发明的城市干道绿波控制方法能够提高交通通畅率。
【专利说明】城市干道绿波控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种城市干道绿波控制方法，属于城市干道协调控制领域。
【背景技术】
[0002] 随着社会和经济的发展，城市中的交通工具日益增多，在城市道路网中，几乎每 个交叉路口都设置了红绿灯。由于各交叉路口相距较近，分别进行单点信号控制时，车辆因 经常遇到红灯而时停时开，因此导致路网运行效率低下、环境污染加重以及能源浪费等交 通问题。为减少车辆在各个交叉路口上的停车时间，特别是使干线上的车辆能够畅通行驶， 考虑把一条干线上的一批相邻交通信号统一起来，加以协调控制，减少干线上车流的交通 延误和停车率，对改善整个城市交通状况具有重大意义。为了协调城市干道多个相邻交叉 口交通信号控制，城市干道绿波联动控制方法被广泛采用。
[0003] "绿波带"是交通控制中"信号灯多点控制技术"的一种形象化说法，即在一个交通 区域或一条交通干线上实行统一的信号灯控制，将纳入控制范围的信号灯全部归入计算机 控制系统，并使用先进的计算方法，根据车流量来科学合理地指挥交通。从被控制的主干线 各交叉口的灯色来看，绿灯就像波浪一样滚滚向前，故被形象地称为"绿波带"。城市干道绿 波联动控制就是基于绿波带的概念，相邻交叉口执行相同的信号控制周期，干线相位的绿 灯开启时间，也即相位差错开一定的时间，交叉口的次道在一定程度上服从主干线上的交 通。当一列车队在具有许多交叉口的一条主干线上行驶时，协调控制使得车辆在通过干线 交叉口时总是在绿灯开始时到达，因而无需停车通过交叉口，这样就大大提高了车辆的行 车速度和道路通行能力，确保了道路畅通，减少了车辆受红灯阻碍的延误时间。
[0004] 目前，城市干道绿波控制是基于近期或者当前交通量调查数据，仅限于静态交通 状况，如果在相同时段，干道上的车流量发生变化，交叉口红绿灯的时间设置就不能够满足 车辆通行需求，导致车辆在通行过程中遇到较多的红灯，使得其在交叉口延误时间过长，力口 剧了交通阻塞问题。
【发明内容】
[0005] 本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种能够提高交通通畅率的 城市干道绿波控制方法。
[0006] 本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现：
[0007] 本发明提供一种城市干道绿波控制方法，包括以下步骤：
[0008] 步骤一，建立城市干道动态绿波控制模型，模型以干道上信号联动控制的交叉口 的绿信比作为变量，对车辆通过各交叉口总延误时间进行优化：
[0009]
【权利要求】
1. 一种城市干道绿波控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，建立城市干道动态绿波控制模型，所述模型以干道上信号联动控制的交叉口 的绿信比作为变量，对车辆通过各交叉口总延误时间进行优化：
i为干道上的联动交叉口的编号，a为城市干道上第i个交叉口至第i+Ι个交叉口之间 的路段，Za(Aai)为各交叉口车辆的总延误时间，Aai为a路段上第i个交叉口的绿信比， 为a路段上红灯相位期间车流的阻塞密度，F/为a路段上自由流速度，Ca为各交叉口的 公共周期，Qa (t)为a路段上t时刻的饱和流率，qa(t)是指a路段上t时刻的车流量； 步骤二，选取信号联动控制的多个交叉口，检测干道交叉口之间路段上的实时车流 量； 步骤三，根据实时车流量求解所述模型，得出总延误时间最小时的各交叉口的绿信 比； 步骤四，根据各交叉口的所述绿信比，制定实时配时方案。
2. 根据权利要求1所述的城市干道绿波控制方法，其特征在于： 其中，所述步骤三中的所述模型的求解采用非支配排序遗传算法，得到绿信比非劣解 集，作为各交叉口的所述绿信比。
3. 根据权利要求1所述的城市干道绿波控制方法，其特征在于： 其中，所述公共周期的确定方法为：
c。为最佳公共周期时长，Ltl为最佳理想交叉口间距，V为通过带速度。
4. 根据权利要求1所述的城市干道绿波控制方法，其特征在于： 其中，所述i处于闭区间[2,7]的范围内。
5. 根据权利要求1所述的城市干道绿波控制方法，其特征在于： 其中，所述实时车流量可通过车道上的视频数字分析系统获得。
6. 根据权利要求1所述的城市干道绿波控制方法，其特征在于： 其中，所述步骤四还包括根据所述绿信比得到相位差，所述公共周期和所述相位差共 同组成控制信号灯，形成所述实时配时方案。
【文档编号】G08G1/08GK104240523SQ201410495154
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】韩印, 姚佼, 宋晓鹏, 曹交交, 顾佳磊, 罗京, 邢冰, 刘婧, 孔垂猛, 刘梅 申请人:上海理工大学