>[01 88] Step2在当前相位的绿灯时间末，根据采集到的车流量相关信息计算出Xmax、Ymax及 其平交路口之间的路段交通流量妃二诉)，始況"制、損;乃成妃方1唯)（相关计算过 程参见上述实施例）；从而得到模糊输入辅助变量Fl(t)和F2(t)。在一级模糊控制器中，使用 输入辅助变量Fi(t)和F2(t)W及系统的模糊规则决定系统输出的模糊变量Ti，即为输出变 量为时间。
[0189] Step3二级模糊控制器的输入变量根据一级模糊控制输出结果Τι和预设信号周期 时长的剩余时间Trest确定，由模糊逻辑推理计算出各平交路口实际绿灯延长时间Τ2。
[0190] St邱4判断Gmin+T2与Gmax的关系：
[0191] 若有：
[0192] Gmin+T2<Gmax (17)
[01 W]此时，将当前相位直接延时T2;跳到steps。
[0194]若有：
[01 巧]Gmin+T2>Gmax (18)
[0196] 此时，将当前相位延时Gmax-Gmin ;跳到steps。
[0197] steps在绿灯延时期间化或Gmax-Gmin)的末尾，根据相位标志位flag状态判断各平 交路口的相位切换:根据采集得到的交通流量数据信息，放行红灯滞留最大的相位为下一 时段的绿灯相位；当有不止1个平交路口的flag=l时，则按照stepl预定义相位的优先级高 低顺序置控制区域内各平交路口的下一个绿灯相位。并且置下一绿灯相位的初始绿灯时间 为 Gmino
[0198] St邱6令n = n+l，判断η与N的关系。如果n〉N，转Step7;否则，返回Step2。
[0199] Step7根据该段时间内的交通流量数据信息情况，计算出下一时段的信号周期时 长，返回Stepl。
[0200] 本城市区域道路交通协调控制方法利用禪合度的概念对整个城市路网进行控制 子区域划分，实现控制子区域内的交通杨通。比各个路口各自为政进行单独控制更能协调 区域内的交通流状况。
[0201] 使用两种不同种类的车辆检测传感器进行车流量的统计，比传统的感应控制单种 车辆检测器更加有效。
[0202] 使用两级模糊控制器，区域协调控制整个城市大范围内的交通流，达到最大化减 少城市大范围路网内交通拥挤状况，实现顺杨通行。比利用单级模糊控制更加精确，比利用 遗传等控制方法计算更加简便。
[0203] 采用变相位的控制方式，根据平交路口处实际的交通状况来确定各平交路口相位 标志位flag的值，进而判定各个相位间的切换，分配给相应相位通行权，可W有效地减少平 交路口处的交通滞留。
[0204] W上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完 全可W在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更W及修改。本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1. 一种区域协调控制方法，其特征在于，包括 检测各平交路口所对应的相应路段上的交通流量信息，以获得各平交路口各相位的实 际绿灯延长时间T2; 判断平交路口各相位的最小绿灯时间Gm i η、实际绿灯延长时间Τ 2之和与最大绿灯时间 Gmax的关系，以控制各平交路口的绿灯相位。2. 根据权利要求1所述的区域协调控制方法，其特征在于，所述区域协调控制方法还包 括:初始化，即 设置信号灯的信号周期时长的重复次数n，且n = 0;通过车辆流量检测装置检测各平交 路口的交通流量信息状况，确定下一时段的信号周期时长； 设置各平交路口的相位标志位flag，即各平交路口的初始相位标志位flag = 0,且当初 始相位标志位flag = 1时表示为当前绿灯相位； 设定平交路口各相位的最小绿灯时间Gmin和最大绿灯时间Gmax; 设定东西直行方向为各平交路口各个信号周期时长内的初始相位，且设定东西直行相 位、东西左转相位、南北直行相位和南北左转相位的相位优先级依次从高到低；以及 在初始时刻，各平交路口的东西直行相位均设置为最小绿灯时间G mln。3. 根据权利要求2所述的区域协调控制方法，其特征在于， 所述区域协调控制方法还包括： 根据各平交路口的相位标志位flag的值对各平交路口的相位切换，且依据信号灯一周 期内的交通流数据信息，计算出下一时段的信号周期时长。4. 根据权利要求1-3任一项所述的区域协调控制方法，其特征在于，所述实际绿灯延长 时间T2的方法包括： 建立两级模糊控制器，即一级模糊控制器FCI、二级模糊控制器FCII; 所述一级模糊控制器FCI的输入变量分别为Fi(t)和内(t)，其输出变量为时间?\; 所述二级模糊控制器FCII的两输入分别为时间h和预设信号周期时长的剩余时间 Trest，其输出为实际绿灯延长时间T2;其中 FKt)表示一控制区域内，平交路口（i，j)当前时刻绿灯相位上、下游近端车辆检测器之 间的车辆数之和的最大值减去该平交路口当前时刻红灯相位上、下游远端车辆检测器之间 的车辆数之和的最大值； F2(t)表示t时刻时，上一平交路口（i，j+l)与平交路口（i，j)之间路段的车辆数和下一 平交路口（ i，j-Ι)与平交路口（ i，j)之间路段的车辆数的最大值。5. 根据权利要求4所述的区域协调控制方法，其特征在于， 判断最小绿灯时间Gmiη、实际绿灯延长时间T2之和与最大绿灯时间Gmax的关系，即 若Gmin+T2<Gmax，则将实际绿灯延长时间^作为当前绿灯相位延时时间； gGmin+T2 2 Gmax，则当前绿灯相位延时时间为Gmax-Gmin。6. 根据权利要求5所述的区域协调控制方法，其特征在于， 在绿灯相应延时时间的末尾，适于通过相位标志位flag进行相位切换； 通过相位标志位flag进行相位切换的方法包括： 根据采集得到的交通流量数据信息，放行红灯滞留最大的相位为下一时段的绿灯相 位；当有不止1个平交路口的相位标志位flag = l时，则按照初始相位的优先级高低顺序置 区域内各平交路口的下一个绿灯相位;并且置下一绿灯相位的初始绿灯时间为Gmin。7. -种区域协调控制系统，其特征在于，包括： 一车辆流量检测装置，用于检测各平交路口的相应路段上的交通流量信息； 与该车辆流量检测装置相连的控制模块，该控制模块分别与各平交路口的信号灯控制 器相连;其中 所述控制模块适于根据获得的交通流量信息，计算出各平交路口各相位的的实际绿灯 延长时间!^，并判断平交路口各相位的最小绿灯时间Gmin、实际绿灯延长时间T2之和与最大 绿灯时间G max的关系，以控制各平交路口的绿灯相位。8. 根据权利要求7所述的区域协调控制系统，其特征在于， 所述车辆流量检测装置包括:在平交路口各个路段上分别设有车辆流量检测装置，所 述车辆流量检测装置包括:近端车辆检测器和远端车辆检测器;其中 近端车辆检测器采用摄像探头，远端车辆检测器采用环形线圈车辆传感器。9. 一种城市区域道路交通协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1，根据城市中的路网状况进行控制区域划分； 步骤S2，将划分好的各控制区域分别建立相应两级模糊控制器，以对信号灯进行控制。10. 根据权利要求9所述的城市区域道路交通协调控制方法，其特征在于， 所述步骤S1中根据城市中的路网状况进行控制区域划分的方法包括： 步骤S11，初步划分，即根据路网中两平交路口间的连线长度L，对城市路网的平交路口 群进行初步划分； 步骤S12,细分，即根据路网中各平交路口之间相关度，定义其耦合度，且依据该耦合度 对初步划分后的较大控制区域进行细分，直到控制区域内的各平交路口之间有较大的相关 性时，停止划分;其中 所述步骤S12中耦合度的获得方法包括： 将影响交通控制区域划分的各因素各自集合，以得到各平交路口之间相关度的评价准 贝1J，即相邻平交路口间距L、交通流量q、排队长度Q和信号周期时长C; 将平交路口（i，j)的各指标值组成的矢量称为该平交路口的耦合矢量v(1，n，将其表示 如公式(1)所示： V( 'j)= (L(i, j)，q(i, j)，Q(i,j)，C(i, j)) (1);且耦合矢量V(1，n取模彳」 -:;其中，α为正比例关系符号； S 其中，若相邻平交路口间距L越大，则V(1，W越小，表示平交路口之间相关度越小;而交通 流量q越大、排队长度Q越长、信号周期时长C越接近，则V(1d越大，平交路口之间的相关度越 大； 根据两个相关平交路口，即平交路口（ i，j)、上一平交路口（ i，j+Ι)相关度的耦合矢量V (1，J)和V(1」+1)，两平交路口之间的耦合度"，产 ;+1))由公式⑵得出：所述耦合度吨:彡广少〇:气e (? 11，耦合度越大，则相互耦合的平交路口之间的 相关程度越大，并划分到同一个控制区域进行控制； 上式中P、Q是两个常量，1 SPS + 1 1 . ⑴，1 ⑴，且7 + $ = 1 Μ · I |p和N · I Iq分别是各个矢量的P范数和Q范数，i = l、 2、……、M，j = l、2、……、N;以及 所述步骤S2将划分好的各控制区域分别建立相应两级模糊控制器，以对信号灯进行控 制的方法采用如权利要求1所述的区域协调控制方法。
【专利摘要】本发明涉及一种基于模糊控制的城市区域道路交通协调控制方法及系统，本城市区域道路交通协调控制方法，包括如下步骤：步骤S1，根据城市中的路网状况进行控制区域划分；步骤S2，将划分好的各控制区域分别建立相应两级模糊控制器，以对信号灯进行控制；本发明的区域协调控制方法、区域协调控制系统及城市区域道路交通协调控制方法，其采用两种车辆检测器，实时检测各个平交路口的车流量信息；定义耦合度概念，对城市路网进行控制子区的划分，对划分后的控制子区建立两级模糊控制器，减少了算法的时间复杂度，大大节省了时间，提高了执行的效率；同时实现了全时段的智能化，无需人工干预。
【IPC分类】G08G1/081, G08G1/08
【公开号】CN105632198
【申请号】CN201610053215
【发明人】李洪中, 陈海燕
【申请人】新誉集团有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月26日