[發明專利]帶有協調路徑優選功能的干道T型交叉口群綠波協調方法

有效

• 申請號: 202010613828.X
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111785046B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 荊彬彬;王尉臣;施佺;平鵬
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: G08G1/081
• 分類號: G08G1/081;G08G1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.帶有協調路徑優選功能的干道T型交叉口群綠波協調方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、根據干道上各個T型交叉口信號周期的取值范圍，確定干道公共信號周期的取值范圍；

步驟2、根據相鄰兩T型交叉口的類型，分析車流的流入和流出關系，確定相鄰T型交叉口間協調路徑對備選集合；

步驟3、利用干道綠波時距圖，構建帶有協調路徑優選功能的干道T型交叉口群綠波協調模型；

步驟4、求解步驟3中所構建的綠波協調模型，同時以時距圖的形式展現最佳綠波協調參數，包括公共周期、相位差、相序模式；

所述步驟1中，干道公共信號周期的最小取值方法為在各個T型交叉口最小信號周期構成的集合中選擇最大的信號周期；干道公共信號周期的最大取值方法為在各個T型交叉口最大信號周期構成的集合中選擇最小的信號周期；

所述步驟2中，相鄰兩交叉口S_k和S_k+1之間的類型可分為：“正T型—正T型”、“倒T型—倒T型”、“正T型—倒T型”和“倒T型—正T型”；根據每一種類型，分析相鄰交叉口間車流的流入和流出關系，首先確定干道上行方向，即由交叉口S_k至S_k+1，相鄰交叉口間可能存在的協調路徑；其次確定干道下行方向，即由交叉口S_k+1至S_k，相鄰交叉口間可能存在的協調路徑；最后綜合考慮上行方向和下行方向，對相鄰交叉口間上行協調路徑和下行協調路徑進行組合分析，確定相鄰交叉口間協調路徑對備選集合；

所述步驟3中，分析綠波協調參數與車輛運行軌跡參數之間的定量關系，構建帶有協調路徑優選功能的干道T型交叉口群綠波協調模型：

其中，矩陣X、W₁、G、W₂、B、E和F的表達式分別如下所示：

當交叉口S_k為“正T型”交叉口時，矩陣E中的表達式如下所示：

當交叉口S_k為“倒T型”交叉口時，矩陣E中的表達式如下所示：

當交叉口S_k+1為“正T型”交叉口時，矩陣E中的表達式如下所示：

當交叉口S_k+1為“倒T型”交叉口時，矩陣E中的表達式如下所示：

其中，Z表示干道上T型交叉口的數量；p表示交叉口S_k與S_k+1之間協調路徑對的編號，其取值范圍為{1,2,3,4}；表示交叉口S_k與S_k+1之間協調路徑對為p時對應的0/1變量；表示交叉口S_k與S_k+1之間協調路徑對為p時的上行、下行綠波帶寬；表示交叉口S_k與S_k+1之間協調路徑對為p時，交叉口S_k(S_k+1)處上行綠波帶左側邊緣與車流i(m)的相近紅燈右側邊緣之間的時間間隔；表示交叉口S_k與S_k+1之間協調路徑對為p時，交叉口S_k(S_k+1)處下行綠波帶右側邊緣與車流j(n)的相近紅燈左側邊緣之間的時間間隔；表示交叉口S_k與S_k+1之間協調路徑對為p時，交叉口S_k處上行車流i、下行車流j的綠燈時間；表示交叉口S_k與S_k+1之間協調路徑對為p時，交叉口S_k+1處上行車流m、下行車流n的綠燈時間；表示交叉口S_k與S_k+1之間協調路徑對為p時，交叉口S_k處下行綠波帶所對應的初始排隊清空時間；表示交叉口S_k與S_k+1之間協調路徑對為p時，交叉口S_k與S_k+1之間上行、下行行駛時間；表示交叉口S_k與S_k+1之間的協調路徑對為p時，交叉口S_k(S_k+1)處上行協調車流i(m)的紅燈中點與最相近下行協調車流j(n)的紅燈中點之間的時間間隔，如果上行紅燈中點位于下行紅燈中點的右側，取正值，否則取負值；i＝{MT,CL}、m＝{MT,ML}、MT、ML、CL、分別表示主路上行直行、主路下行直行、主路上行左轉、主路下行左轉、相交道路上行左轉、相交道路下行左轉車流；表示正整數；C表示公共信號周期；y_k和y_k+1表示0/1變量。

2.根據權利要求1所述的帶有協調路徑優選功能的干道T型交叉口群綠波協調方法，其特征在于：所述步驟4中，最佳綠波協調控制參數的計算中最佳公共信號周期、最佳相序模式可以根據模型求解結果直接獲得，相鄰交叉口間最佳相位差計算表達式如下所示：

最后，以綠波時距圖的形式展現上述最佳綠波協調參數。