实际交通控制需 要。
[0057] 4.在绿灯基准配时结果的基础上，针对干道相位，采用概率回退算法进行绿灯时 间延长，在保障干道相位车辆通行高优先级的同时兼顾普通车道通行能力，避免某一相位 长时间占用路口资源。
【附图说明】
[0058] 图1为本发明技术路线图。包括以下四个部分：车辆行驶参数初始化、基准绿灯配 时计算、概率回退绿灯延长和绿灯相位切换。
[0059] 图2为一个四相位交叉口示意图。
[0060] 图3为四相位交叉口中相位方向和车道类型示意图。
[0061] 图4信号控制实例示意图。
【具体实施方式】
[0062] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
[0063] 实施例：针对某交叉口进行干道优先交叉口自适应交通信号控制，参照图1-图 4 ：
[0064] ⑴初始化
[0065] 根据历史统计数据和实时监控设备获取数据，数据更新后得到如表1所示j时段 交叉口和车辆行驶参数。
[0066] 表1某交叉口 j时段车辆行驶参数表
[0068] (1)计算基准绿灯配时
[0069] 根据表1给出参数，按照清空服务方式计算各相位基准绿灯配时。
[0073] 得出 T1= 48 (s)，T2= 24 (s)，T3= 24 (s)，T4= 12 (s)
[0074]
[0075] 得出LgmaxiJ= 47 (s)，i = 1，2, 3, 4。四个相位绿灯基准时间均小于绿灯时间上 限，信号机按绿灯基准时间进行初始配时。
[0076] (2)信号控制机切换控制
[0077] 绿灯初始相位为1号相位，具体控制步骤为：
[0078] t0时刻，信号机切换绿灯至1号信号相位；信号机判断1号信号相位为干道相位， 确定1号信号相位Lgu= min {T LgmaXuJ = 47 (S);计算绿灯延长概率p = Su/du =〇. 4 ;信号控制机产生0到1之间的随机数σ，σ = 〇. 32 ;计算t min Tl, j, t_gmaxl, j =47 (s)
[0079] tl = tO+t_gmaXlj时刻，根据最近一次监控设备反馈信息判断I号信号相位车道 中仍有车辆，对绿灯时长△ t ;信号机判断当前绿灯相位为干道相位，计算绿灯延长概率p =(su/du)2= 0. 16 ;信号机随机产生0到1之间的随机数。，。=0. 62 ;
[0080] t2 = tl+At，t2时刻，信号机忽略监控设备反馈信息，结束1号信号相位绿灯，1 号信号相位进入黄灯时间；
[0081] t3 = t2+t_y1;」，t3时刻，1号信号相位黄灯结束，进入红灯时间，信号机将绿灯相 位切换至2号信号相位；信号机判断2号信号相位为非干道相位；按照基准绿灯时长为2号 信号相位进行绿灯配时；
[0082] t4 = t3+T2,」，t4时刻，信号机忽略监控设备反馈信息，结束2号信号相位绿灯，2 号信号相位进入黄灯时间；
[0083] t5 = t4+t_y2,」，t5时刻，2号信号相位黄灯结束，进入红灯时间，信号机将绿灯相 位切换至3号信号相位；信号机判断3号信号相位为非干道相位；按照基准绿灯时长为3号 信号相位进行绿灯配时；
[0084] t6 = t5+T3」_，t6时刻，信号机忽略监控设备反馈信息，结束3号信号相位绿灯，3 号信号相位进入黄灯时间；
[0085] t7 = t6+t_y3,」，t7时刻，3号信号相位黄灯结束，进入红灯时间，信号机将绿灯相 位切换至4号信号相位；信号机判断4号信号相位为非干道相位；按照基准绿灯时长为4号 信号相位进行绿灯配时；
[0086] t8 = t7+I^_，t8时刻，信号机忽略监控设备反馈信息，结束4号信号相位绿灯，4 号信号相位进入黄灯时间；
[0087] t9 = t8+t_y4,」，t9时刻，4号信号相位黄灯结束，进入红灯时间，信号机将绿灯相 位切换至1号信号相位；信号机判断1号信号相位为干道相位，按照绿灯时长上限为1号信 号相位进行绿灯配时；计算绿灯延长概率P = su/du= 0. 4 ;信号机随机产生0到1之间 的随机数σ，σ = 0. 56 ;
[0088] tlO = tg+i^gmaxu tlO时刻，信号机忽略监控设备反馈信息，结束1号信号相位 绿灯，1号信号相位进入黄灯时间；
[0089] til = tl0+t_yi，」，til时刻，1号信号相位黄灯结束，进入红灯时间，信号机将绿灯 相位切换至2号信号相位。
[0090] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，本发明的保护范围不限于此，任何熟 悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简 单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种干道优先的交叉口自适应交通信号控制方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 初始化车道参数 将交叉路口描述为一个切换服务系统，渠化车道相当于排队队列，相同行驶方向的车 道被视为一个信号相位，交通信号控制机相当于中心控制器，根据历史监测数据实现交叉 口信号控制系统的参数初始化： N:交叉口信号相位数量； i:信号相位编号，i=1，2,…，N; j:一天中时段编号，每个时段对应一小时，j= 1，2,…，24 ; du:交叉口i信号相位在信号控制时段j的饱和流率； si;j:交叉口i信号相位在信号控制时段j的车辆到达率；i信号相位在信号控制时段j的流量比；:信号控制时段j的路口总负载； (2) 更新交叉口车辆行驶参数 通过实时监控设备捕获当前交叉口各信号相位车辆行驶参数，包括车辆到达率、交叉 口饱和流率和车辆平均行驶速度，将实时监控数据与历史统计数据进行比较，当车辆到达 率、实时监控到的车辆行驶速度或交叉口饱和流率与历史统计数据之间的误差大于±10% 时，则将对应参数的历史统计数据更新为实时监控数据，随后采用更新后的数据进行基准 绿灯配时计算； (3) 建立基于完全清空服务策略分析模型 基于概率母函数和嵌入式马尔科夫链理论，建立交叉口车辆排队数学模型，建立完全 清空服务控制策略下，第i+1信号相位绿灯开始时刻，交叉口各相位排队车辆数联合概率 分布的概率母函数Qi+1 (Zl，z2,L，Zi，L，zN)，用于描述交叉口车辆排队状态：其中A(Zi)、B(Zi)和R(Zi)分别表示i相位车道车辆到达过程、通过路口时间、相位间信 号灯转换时间的概率母函数，F(Zi)表示i相位车道内的车辆完全清空耗时的概率母函数； (4) 计算绿灯开始时刻平均排队车辆数 基于概率母函数Qi+1(Zl,z2,L,Zi,L,zN)表达式，计算j控制时段中，当信号相位i绿灯 开始时，信号相位i车道停车线处的平均排队车辆数gi，j:其中N是当前路口的信号相位总数，是i信号相位在j控制时段的黄灯时间，黄 灯时间根据i信号相位路口长度Lpi信号相位在j控制时段的平均车速vu，和车 辆平均制动时间tbrake求取：其中，「1表示向上取整； (5) 计算绿灯配时长度 计算各信号相位在各个信号控制时段的基准绿灯时间和绿灯上限时间： 根据完全清空服务策略计算j控制时段信号相位i的基准绿灯时间IVj:设定绿灯时间上限i^gmaxy:其中，L」:表示向下取整； (6) 信号控制机切换控制 信号控制机在获得基准绿灯时间和绿灯上限时间后，针对干道相位和非干道相位采用 如下不同的配时算法控制信号灯的切换。2. 根据权利要求1所述的干道优先的交叉口自适应交通信号控制方法，其特征在于， 步骤（6)中所述信号机切换控制的算法包括以下步骤： 步骤1:判断当前相位车道类型； 步骤2:根据实时监控获取当前车道饱和流率、车辆行驶速度和车辆到达率，当与历史 统计数据比较误差大于±10%时，将参数值更新为实时监控数据； 步骤3 :根据车道类型，如果为干道则按照干道相位配时算法进行信号配时；如果为非 干道则按照非干道相位配时算法进行信号配时； 步骤4 :绿灯时间计时结束，信号灯切换。3. 根据权利要求2所述的干道优先的交叉口自适应交通信号控制方法，其特征在于，， 步骤3中所述非干道相位配时算法具体为： 步骤1:初始化：计算绿灯基准时间Tu; 步骤2:比较绿灯基准时间和绿灯时间上限； 步骤3 :按照t_gi，j=min{Tu，i^gmaxy}对当前相位进行绿灯配时； 步骤4:退出； 所述干道相位配时算法具体为： 步骤1:初始化：计算绿灯基准时间Tu，绿灯时间延长次数k=1; 步骤2:比较绿灯基准时间Ti;j和绿灯时间上限t_gmaxi; j; 步骤3 :按照t_gi，j=min{Tu，i^gmaxy}对当前相位进行绿灯配时；； 步骤4:计时结束判断车道是否清空；若车道已清空，则退出；若没有清空，执行步骤 5 ； 步骤5 :以概率p=pk对干道绿灯时间以t_gi，j=t_gi，j+At进行绿灯时间延长，其中 k表示本次信号周期中的绿灯时间延长次数；以概率（1-P)退出，即生成0到1之间均匀分 布的随机数0,当〇〈P则延长绿灯时间，否则，退出干道配时；其中tmin 更新k=k+1返回步骤4。
【专利摘要】本发明公开了一种干道优先的交叉口自适应交通信号控制方法，首先，将交叉路口描述为一个切换服务系统，渠化车道相当于排队队列，交通信号控制机相当于中心控制器采用完全服务方式计算各个渠化车道占用路口资源的时间，通过交叉口各个历史监测数据；同时，对信号控制机设置最大绿灯时间上限，当干道绿灯时间大于绿灯时间上限时，信号控制机根据回退算法计算延长绿灯时间概率，以延长绿灯时间概率允许干道绿灯时间延长，当辅导绿灯时间大于绿灯时间上限时，按照绿灯时间上限进行绿灯信号配时。本发明所述方法有利于提高通行效率。
【IPC分类】G08G1/07
【公开号】CN104916142
【申请号】CN201510089891
【发明人】官铮, 张学杰, 钱文华
【申请人】云南大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年2月27日