[發明專利]一種交通高峰期高密度路網的信號控制方法

無效

• 申請號: 200910028698.7
• 申請日: 2009-01-05
• 公開（公告）號: CN101477747A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 王煒;陸建;胡曉健
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

1.一種交通高峰期高密度路網的信號控制方法，其特征是針對高峰期高密度路網特點，通過自動優化、生成具有較長綠燈時長和紅燈時長特點的信號控制方法，其具體執行過程為：

1)采集高密度路網基本數據，包括交通靜態數據、交通動態數據、決策者的決策數據；其中，交通靜態數據和決策者的決策數據均屬于靜態數據，從高密度路網的靜態數據庫中獲取，交通動態數據屬于動態數據，通過交通流檢測設備采集，

2)高密度路網信號控制目標生成方法，根據高密度路網橫向長度L_WE、高密度路網縱向長度L_NS、橫向單車道平均直行車流量Q_WE、縱向單車道平均直行車流量Q_NS和高密度路網的理想平均車速V，建立基于停車次數最少的控制目標和基于平均排隊延誤最小的控制目標G_WE、G_NS為交通信號控制的優化參數，G_WE為高密度路網的橫向直行相位綠燈時長，G_NS為高密度路網的縱向直行相位綠燈時長，

3)高密度路網信號優化目標函數生成方法，疊加基于停車次數最少的控制目標O_stop和基于平均排隊延誤最小的控制目標O_delay，生成高密度路網直行信號優化目標函數O=min[QWELWEV(GNS+1GWE)+QNSLNSV(GWE+1GNS)],]]>

4)高密度路網外圍路段約束條件生成方法，根據與高密度路網直接相連的東、西、南、北各個方向的最短連接路段長度L_E、L_W、L_S、L_N，東、西、南、北各個方向的單車道平均直行車流量Q_E、Q_W、Q_S、Q_N，交通擁堵密度K_jam，相連路段的安全保護系數δ建立路網外圍路段的約束條件：

GWEQW3600Kjam≤δLE,GEWQE3600Kjam≤δLW,]]>GNSQN3600Kjam≤δLS,GSNQS3600Kjam≤δLN,]]>

5)高密度路網非機動車等待約束條件生成方法，根據非機動車在交叉口處最長忍耐的紅燈等待時間T_bike、非機動車的平均行駛速度V_bike、橫向路段平均長度L_WE和縱向路段平均長度L_NS，建立非機動車等待約束條件：

GWE≤Tbike[GNSV‾bikeL‾NS+1],]]>GNS≤Tbike[GWEV‾bikeL‾WE+1],]]>

6)高密度路網穩定通行約束條件生成方法，根據高密度路網的理想平均車速V和機動車理想的最短行駛距離L_cr，建立車流穩定通行約束條件：G_WEV≥L_cr，G_NSV≥L_cr，

7)高密度路網直行信號尋優方法，根據以上步驟3)～6)獲得的高密度路網直行信號優化目標函數、路網外圍路段的約束條件、非機動車等待約束條件和車流穩定通行約束條件，通過粒子群優化算法計算高密度路網直行相位綠燈時長，為便于交叉口信號燈的信號實施，將獲得的高密度路網直行相位綠燈時長取為5的整數倍，得出高密度路網的優化的橫向直行相位綠燈時長G_WE^*和優化的縱向直行相位綠燈時長G_NS^*，

8)高密度路網轉彎相位綠燈時長生成方法，根據步驟7)得出的優化的橫向直行相位綠燈時長G_WE^*和優化的縱向直行相位綠燈時長G_NS^*，以及由步驟1)獲得的橫向單車道平均直行車流量Q_WE和縱向單車道平均直行車流量Q_NS，交叉口的平均轉向直行比β，交叉口轉彎飽和流量q，得出優化的橫向轉彎相位綠燈時長和優化的縱向轉彎相位綠燈時長GNSL=βQNSGNS*/14400q,]]>

9)高密度路網信號控制方案生成方法，按優化的橫向直行相位綠燈時長G_WE^*、優化的橫向轉彎相位綠燈時長G_WE^L、優化的縱向直行相位綠燈時長G_NS^*和優化的縱向轉彎相位綠燈時長G_NS^L的相位順序，將四個相位組成高密度路網內信號交叉口的信號控制方案，

10)高密度路網信號控制方案更新方法，根據計時器控制信號控制方案實施時間；當信號控制方案實施時間超過30分鐘，則通過交通流檢測設備重新采集交通動態數據，判斷高密度路網內單車道平均直行車輛流量(Q_W+Q_E+Q_S+Q_N)/4是否大于高峰期高密度路網單車道平均直行總流量最低標準Q_min；如果(Q_W+Q_E+Q_S+Q_N)/4≥Q_min，則轉入步驟2)重新優化、生成信號控制方案；如果(Q_W+Q_E+Q_S+Q_N)/4＜Q_min，結束通過交通高峰期高密度路網的信號控制方法對高密度路網交叉口實施信號控制。