[發明專利]一種基于非機動車和公交車的綠波控制方法

有效

• 申請號: 201711462600.X
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108205904B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 邱海;梅振宇;丁文超;章偉;馮池
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G08G1/01
• 代理公司: 杭州奧創知識產權代理有限公司 33272
• 代理人: 王佳健

1.一種基于非機動車和公交車的綠波控制方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟c1，行程時間調查與分析：

c11、設計路段選?。?/p>

針對非機動車與公交車的綠波控制路段選取原則與針對小汽車綠波控制路段選取原則相同，即相交次路流量要遠小于協調道路流量；

c12、行程時間調查；

針對具體路段調查非機動車和公交車通過相鄰交叉口行程時間；

c13、行程時間分析；

分析非機動車通過相鄰交叉口的時間與公交車通過相鄰交叉口行程時間的差異性是否顯著，若公交車通過相鄰交叉口行程時間與非機動車通過相鄰交叉口行程時間在給定顯著性水平下差異不顯著，則進行步驟c2，若差異顯著，則不進行針對二者的共同綠波設計；

步驟c2，綠波參數設計：

c21、計算交叉口i關鍵相位的流量比之和；

首先把非機動車流量換算成當量小汽車流量，其次對機動車道的飽和流率進行修正；

式中，——i交叉口小汽車到達率，單位pcu/h；

——i交叉口小汽車飽和流率，單位pcu/h；

——i交叉口非機動車流量換算后的當量小汽車流量,單位pcu/h；

K——飽和流率修正系數，取1.1～1.3；

c22、最佳周期計算與公共周期確定；

確定關鍵相位，利用韋伯斯特公式計算最佳周期，公式如下：

式中，L_i——第i個交叉口信號周期的總損失時間，單位s；

y_i——第i個交叉口關鍵相位的流量比之和；

C_i——第i個交叉口的周期時長；

取所有交叉口最大周期時長的為公共周期；

C_m＝max(C_i)

c23、綠燈時長分配

根據等流量比原則來進行交叉路口綠燈時長的分配；協調時，在非關鍵路口使次路方向保持最低的綠燈時長，其余有效的時長皆分給主路；

c231、計算各相位有效綠燈時間；

式中，C_i——第i個交叉口的周期時長，單位s；

L_i——第i個交叉口信號周期的總損失時間，單位s；

y_i——第i個交叉口關鍵相位流量比之和，無量綱；

c232、計算顯示綠燈時長；

G_i＝g_i+l_i-A+C_m-C_i

式中，g_i——有效綠燈時間，單位s；

l_i——車輛啟動損失時間，單位s；

A——黃燈時間，單位s；

C_m——最大周期時長，單位s；

C_i——i交叉口周期時長，單位s；

步驟c3，針對雙向公交車和非機動車速度的差異來實現雙向協調最大綠波帶寬：

c31、畫出公交車和非機動車單向協調時間-距離圖

由于非機動車和公交車通過相鄰交叉口的時間不可控制，因此相鄰兩交叉口的相位差為非機動車或公交車通過交叉口的調查所得行程時間；

假設有n個路口,第i個路口綠燈時長G_i，車輛通過第i和第i+1交叉口正向所用時間為t_i→i+1，反向所用時間為t_i+1→i，分別畫出公交車和非機動車單向協調時間-距離圖，為了協調二者相位差，保證最先到達下游路口車輛能夠遇上綠燈，第i和第i+1交叉口之間的相位差應為：

式中，O_i→i+1——i和i+1交叉口之間的相位差，單位s；

——公交車通過i和i+1交叉口的平均時間，單位s；

——非機動車通過i和i+1交叉口的平均時間，單位s；

c32、公共周期調整

第i個交叉口為實現雙向遇見綠燈，公共周期應該滿足條件：第i個交叉口到第n個交叉口之間的雙向行駛總時間應該介于第i個交叉口綠燈啟亮時刻和綠燈結束時刻之間；用數學公式表達如下：

式中，為調整后的周期時長；

當不等式左邊成立的時候，車輛可利用綠燈時間最長為G_i，即滿足下式：

求解上面的n-1個方程組，得到雙向協調的公共周期

為使調整后周期時長落在合理的范圍內，用下式對進行限定：

式中，α和β為限定系數；α<1，β>1；

c33、計算最大綠波帶寬

確定雙向協調公共周期后，重新分配i交叉口的綠燈時長，計算公式如下：

則最大綠波帶帶寬T為：