[發(fā)明專利]一種自組織的交通信號協(xié)調(diào)控制方法

有效

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• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN103106801A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王浩;劉云翔;李曉丹
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G08G1/081
• 分類號: G08G1/081
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種自組織的交通信號協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1）建立基本協(xié)調(diào)單元模型，定義相臨兩個信號控制交叉口及它們所包含的路段為一個基本協(xié)調(diào)單元，進(jìn)入交叉口的路段屬于該交叉口，而流出的路段不屬于該路口，基本協(xié)調(diào)單元中的兩個交叉口互為上下游，采集基本協(xié)調(diào)單元中各交叉口實際檢測流量信息；

2）設(shè)定預(yù)測時間k，對于基本協(xié)調(diào)單元的上游交叉口，在預(yù)測時間內(nèi)對車輛到達(dá)和車輛排隊預(yù)測進(jìn)行計算，進(jìn)一步對預(yù)測時間內(nèi)該交叉口向下游交叉口的排放進(jìn)行預(yù)測；

3）基于步驟2）預(yù)測結(jié)果，進(jìn)一步計算車輛在該交叉口的延誤時間????????????????????????????????????????????????；

4）對于基本協(xié)調(diào)單元的下游交叉口進(jìn)行排放預(yù)測q(k)，結(jié)合上游交叉口的排放預(yù)測，預(yù)測時間內(nèi)的車輛到達(dá)與排隊進(jìn)行預(yù)測計算，進(jìn)一步計算車輛在下游交叉口的延誤時間；

5）計算基本協(xié)調(diào)單元的網(wǎng)絡(luò)延誤，即上游交叉口延誤與下游交叉口延誤之和；

6）采用滾動時間窗方法，考慮網(wǎng)絡(luò)延誤最小和排隊約束條件，對基本協(xié)調(diào)單元的動態(tài)進(jìn)行優(yōu)化；

7）尋優(yōu)策略，循環(huán)各個基本協(xié)調(diào)單元，實現(xiàn)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)交通信號協(xié)調(diào)控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自組織的交通信號協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述步驟2）中對車輛到達(dá)和車輛排隊預(yù)測進(jìn)行計算可以利用垂直排隊進(jìn)行計算，，

其中：

K為設(shè)定預(yù)測時間，可選120秒，

為k間隔內(nèi)的垂直排隊，

為k間隔內(nèi)加入垂直排隊的數(shù)量，

為k間隔內(nèi)的車輛排放，?可以通過停車線檢測器實測，

如果沒有停車線檢測器或者需要預(yù)測，根據(jù)以下原則計算：

上式中：為k間隔內(nèi)的剩余排隊；為k間隔內(nèi)的飽和流量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述自組織的交通信號協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述上游交叉口延誤時間=V_qi(k)×step：?

為k間隔內(nèi)的在本交叉口增加的延誤時間（s），

V_qi(k)為k間隔內(nèi)本交叉口的垂直排隊，

step為優(yōu)化間隔（秒），本方法取優(yōu)化間隔為2秒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述自組織的交通信號協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述步驟4）中所述下游交叉口排放預(yù)測q(k)?,設(shè)定,為k間隔內(nèi)的車輛排放，?可以通過停車線檢測器實測。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述自組織的交通信號協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述步驟4）中所述下游交叉口的延誤時間，按照以下公式計算：

，

其中：為排放的車輛在下游交叉口的等待時間，由紅燈等待時間與剩余排隊清空時間兩部分組成，，

①計算：

式中：為車輛進(jìn)入下游交叉口垂直排隊的時刻；為若車輛進(jìn)入下游交叉口垂直排隊時，下游交叉口該車流為紅燈，為下一個綠燈開始的時刻；為t時刻下游交叉口的通行情況；

②計算：

式中：為k間隔時下游交叉口的匯入排隊；為下游交叉口的飽和流量；為下游交叉口的有效綠燈；為在加入垂直排隊時間內(nèi)，下游交叉口排放的車輛；為下游交叉口的周期；為取整函數(shù)；為余數(shù)函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述自組織的交通信號協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述步驟5）中網(wǎng)絡(luò)延誤，按照以下公式計算：

其中Dn為車輛網(wǎng)絡(luò)延誤，Di為車輛在本交叉口的延誤，Dd為車輛在下游交叉口的延誤，a為下游影響因子，下游考慮因子決定了下游延誤在優(yōu)化中的重要程度，即本交叉口對下游交叉口的考慮程度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述自組織的交通信號協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述步驟6）中網(wǎng)絡(luò)延誤最小條件，按協(xié)調(diào)路徑分別計算，整體延誤公式為：

?

式中為車輛在本交叉口延誤，為車輛在下游交叉口的延誤，為下游考慮因子，考慮排放對下游交叉口影響的程度，Oriz為時間窗間隔數(shù)，coor——協(xié)調(diào)路徑數(shù)量。