[發明專利]一種綠波協調系統中瓶頸交叉口的確定方法

無效

• 申請號: 201210105205.7
• 申請日: 2012-04-05
• 公開（公告）號: CN102622899A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 郭海鋒
• 申請（專利權）人: 郭海鋒
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/081
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及交通中綠波系統控制領域，特別是涉及一種綠波系統運行狀態的動態監控方法。

背景技術

所謂“綠波”，是指車流沿某條主要路線行進過程中，連續得到一個接一個的綠燈放行信號，暢通無阻地通過沿途所有交叉口。已有的綠波協調控制方法，從不同角度選擇優化目標，尋求單向或雙向綠波協調控制系統的最優帶寬。實踐應用表明，綠波協調控制在低流量或非飽和情況下效果較好，車流能夠以一定的速度連續通過幾個信號交叉口，但是在高流量或擁堵情況下則效果較差，高峰時段甚至出現下游路段排隊車輛溢出至上游交叉口的“死鎖”現象。然而，由于缺乏對干線系統運行狀態的監控評價技術，導致干線實施的綠波協調控制方法不能根據整個系統的運行狀況而及時地調整相應信號控制方案，因此難以對干線上擁擠的交通流及時地進行控制和疏導。實際上，如果某一交通條件下，綠波協調控制系統可以利用的帶寬較小，則應該切換執行其他利于疏導當前擁擠交通流的干線控制方案。但是，現有的干線協調控制方法尚不能實現上述功能。雖然已相對成熟的城市道路交通狀態判別方法可以判別道路交通狀態，但是方法中需要的交通數據在現實狀況下還很難獲得，此外，對于干線協調控制系統而言，某一路段或某一交叉口發生擁擠，未必會立即導致干線協調控制失效，若以此為依據切換信號控制方案可能會使控制效果不理想。為提高干線協調控制系統的控制效果，增強其魯棒性，需要一種對干線協調控制效果進行實時監控評價的方法，為確定不同干線交通信號控制方案的切換時點提供技術支持。

發明內容

本發明以道路上交通檢測器采集到的實時交通數據為基礎，設計一種有效協調時間的計算方法，監控綠波協調系統的運行狀態，并以VISSIM為工具通過編程對上述方法進行模擬驗證。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種綠波系統運行狀態的動態監控方法，主要包括以下步驟：

(1)定義有效協調時間；

(2)累計懲罰分值的方式確定綠波協調系統中的瓶頸交叉口；

(3)結合瓶頸交叉口獲得的綠燈剩余時間與有效協調時間的算法公式，計算有效協調時間；

(4)根據計算系統的有效協調時間對綠波控系統運行狀態進行動態監。

所述的有效協調時間是指綠波協調控制過程中能夠真正起到綠波通行作用的那部分時間。

所述有效協調時間計算方法：

(1)計算G_loc和G_rem參數；

(2)確定綠波系統的瓶頸交叉口；

(3)根據算法公式，計算有效協調時間；

計算有效協調時間的過程如下：

(1)監測交叉口i綠波方向紅燈時間是否結束，如果是則轉向(2)，否則繼續監測，i＝1，2，…，N；

(2)獲得當前信號周期交叉口i綠波方向的綠燈時間G(i)，i＝1，2，…，N；

(3)計算交叉口i的本地時間G_loc(i)，i＝1，2，……，N；

(4)計算交叉口i的剩余時間G_rem(i)，i＝1，2，……，N；

(5)計算N個交叉口的最小剩余時間min{G_rem(i)}，即有效協調時間ACT；

(6)輸出當前信號周期綠波協調控制系統的有效協調時間，并對min{G_rem(i)}所屬的交叉口i給予1分懲罰，即punish(i)＝punish(i)+1；

(7)如果ACT小于閾值δ，則當前綠波協調控制失效，輸出max{punish(i)，i＝1，...，N}所屬的交叉口Int(i)；否則轉步驟(1)，對下一信號周期進行監測。

本發明中瓶頸交叉口的確定方法：

(1)計算彈性時間G_rem(i)；

(2)當前綠波協調控制系統的每個信號周期結束，選取G_rem(i)最小的交叉口，并給予其數值為1分的懲罰；

(3)當綠波協調控制系統的有效協調時間低于某一閾值時，獲得懲罰分數最大的交叉口，即為系統的瓶頸交叉口。

所述的計算彈性時間的方法：G_rem(i)＝G(i)-G_loc(i)，其中G(i)為某交叉口綠波方向所在相位綠燈時間，G_loc(i)為本地時間。