[發明專利]一種路段車輛干擾下的協調自適應控制算法

有效

• 申請號: 202111293136.2
• 申請日: 2021-11-03
• 公開（公告）號: CN114038188B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 王鵬程;王勝;劉杰;王曉磊;景鐘翔;陳鑫
• 申請（專利權）人: 江蘇航天大為科技股份有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 無錫永樂唯勤專利代理事務所(普通合伙) 32369
• 代理人: 章陸一

1.一種路段車輛干擾下的協調自適應控制算法，其特征在于：所述控制方法如下：

1)在協調方向進口道安裝車輛檢測器，實時監測車輛到達情況，對協調相位進行實時的調整，在停止線后設置兩個檢測區域，根據兩個檢測區域的車流量與速度建立起路段干擾協調自適應模型；

2)當路段干擾過大時，該協調相位將進入過渡階段，避免綠燈時間的浪費，結余下的時間在當前周期內根據比例分配給非協調相位，保證下個周期能夠繼續進行協調控制，同時也可將結余時間分配給協調相位，在下個周期提前開啟協調相位；

3)當路段干擾較小，協調相位的相位時間將延長，同時壓縮非協調相位的時間保證下個周期能夠繼續進行協調控制；

兩個檢測區內的實時流量計算如下：

Q_f＝Q_f3+Q_f1-Q_f2；

Q_s＝Q_s3+Q_s1-Q_s2；

其中Q_f是檢測區一實時流量，Q_f1代表進入檢測區一實時車輛數，Q_f2代表離開檢測區一實時車輛數，Q_f3代表進入檢測區一內上一計數周期結束剩余車輛數；

Q_s是檢測區二實時流量，Q_s1代表進入檢測區二實時車輛數，Q_s2代表離開檢測區二實時車輛數，Q_s3代表進入檢測區二內上一計數周期結束剩余車輛數；

根據檢測區內流量可推算出車流密度的數據：

其中d為檢測區內實時車流密度；

通過檢測區內實時車流數量Q與檢測區長度L的相比可以確定檢測區域內車流的密度數據；

除此之外還要根據實際情況調查車道內流量極大時密度d_m以及該段道路暢通無阻時車輛的平均速度V₀；

獲取到密度數據后即可建立起速度與密度間數據模型，該模型為指數模型；

V_s為檢測區二車流平均速度；

d_s為檢測區二實時車流密度；

通過對兩個檢測區流量與速度的整體分析可建立起路段車輛駛入的干擾強度模型：

其中I為路段干擾強度，協調相位最小綠燈時間為T_MIN，當協調相位放行時間T_j大于T_MIN后將實時計算路段干擾強度，當干擾強度-2＜I＜0時，則結束協調相位，否則將直接放行到T_MAX；

當協調相位執行時間T_j≠原方案設定時間時，非協調相位的時間將要進行調整，調整的相位時間根據原有方案相位間時間比例進行分配,例如原周期包含四個相位，則原周期：

T＝T₁+T₂+T₃+T₄；

其中T₁、T₂、T₃、T₄分別為相位1、相位2、相位3、相位4的相位時間，相位1為協調相位且各相位過渡時間相同；

則相位2實際運行時間T_k的計算如下：

則相位3實際運行時間T_l的計算如下：

則相位4實際運行時間T_m的計算如下：

當T_j-T₁＜0時若設置非協調相位時間只減不增，可提前開啟協調相位，提前開啟的時間即為T_j-T₁。