[發(fā)明專利]一種單交叉路口信號自適應(yīng)的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810615722.6
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108898853B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡延光;黃柱;蔡顥
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07;G08G1/08;G08G1/09;G06F30/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.一種單交叉路口信號自適應(yīng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟:

S0、獲得某城市交叉路口的交通數(shù)據(jù)；

S1、建立基于最小延誤的單交叉路口信號自適應(yīng)的控制模型：

其中，D是單交叉路口在一個信號周期內(nèi)的總延誤時間，g₁,g₂,g₃,g₄分別代表交叉路口四個相位的綠燈時間，D₁,D₂,D₃,D₄分別代表交叉路口四個相位各自在一個信號周期內(nèi)的延誤時間，是懲罰函數(shù)，參數(shù)α是一個充分大的正數(shù)，T為單交叉路口信號周期；

S2、預(yù)設(shè)式(1)單交叉路口信號自適應(yīng)的控制模型在一個信號周期的延誤時間D₁,D₂,D₃,D₄和信號周期T；

S3、初始化，進(jìn)一步包括：

S3-1、確定變量個數(shù)及范圍：單交叉路口信號自適應(yīng)控制模型的四相位配時方案g₁,g₂,g₃,g₄作為和聲搜索算法的和聲變量，確定最大綠燈時間g_max和最小綠燈時間g_min，并將其設(shè)置為和聲變量的取值范圍的上限與下限；

S3-2、設(shè)置算法控制參數(shù)：設(shè)置初始化和聲記憶庫HM的大小、初始和聲記憶庫保留概率HMCR、初始微調(diào)概率PAR、調(diào)節(jié)步長bw、迭代計(jì)數(shù)器D_t、最大迭代次數(shù)D_max；

S3-3、確定適應(yīng)度函數(shù)：取上述基于最小延誤的單交叉路口信號自適應(yīng)的控制模型作為適應(yīng)度函數(shù)，其中，延誤時間越小，和聲的適應(yīng)度越強(qiáng)；

S3-4、初始化和聲記憶庫：選擇Logistic混沌映射的方式對和聲記憶庫進(jìn)行混沌初始化；

S4、產(chǎn)生新的和聲，選擇使用和聲搜索算法產(chǎn)生和聲的機(jī)理在變量取值范圍內(nèi)產(chǎn)生一組新的和聲；

S5、動態(tài)更新HMCR、PAR、bw；

S6、更新和聲記憶庫；判斷新和聲是否優(yōu)于和聲記憶庫內(nèi)的最差解，若是，則將新的解替換最差解，得到新的和聲記憶庫；

S7、若迭代次數(shù)超過了最大迭代次數(shù)D_max，或者達(dá)到設(shè)計(jì)的精度要求，則轉(zhuǎn)到S8，否則，回到S4；

S8、從和聲記憶庫中選取最優(yōu)和聲；將該組最優(yōu)和聲g₁,g₂,g₃,g₄作為所述單交叉路口信號自適應(yīng)控制模型的最佳信號配時方案，結(jié)束；

步驟S5動態(tài)更新HMCR、PAR、bw，具體實(shí)現(xiàn)為：

S5-1：提出一種HMCR自適應(yīng)策略動態(tài)更新HMCR，通過一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的方式如式(2)、(3)來對和聲搜索算法的HMCR進(jìn)行調(diào)節(jié)；

β＝HMCR_max-HMCR_min (3)

式中，HMCR_max、HMCR_min分別是HMCR可取得的最大值與最小值，β是HMCR可取的變化范圍；

S5-2、提出一種PAR自適應(yīng)策略動態(tài)更新PAR，通過一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的方式如式(4)來對和聲搜索算法的PAR進(jìn)行調(diào)節(jié)；

式中，PAR_max、PAR_min分別是PAR可取得的最大值與最小值；

S5-3、提出一種bw自適應(yīng)策略動態(tài)更新bw，通過一種自適應(yīng)調(diào)節(jié)的方式如式(5)、(6)來對和聲搜索算法的bw進(jìn)行調(diào)節(jié)；

bw_i＝γ(HM_i,max-HM_i,min) (5)

式中，γ是步長調(diào)節(jié)參數(shù)；γ_max、γ_min分別為γ的最大值與最小值，HM_i,max,HM_i,min分別是對應(yīng)和聲變量在和聲記憶庫中最大值和最小值；其中對需優(yōu)化的前期和后期，調(diào)節(jié)步長使其在變化范圍內(nèi)由大到小逐步變化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單交叉路口信號自適應(yīng)控制方法，其特征在于，所述參數(shù)α取大于等于1000的正整數(shù)。