專利名稱：一種相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益的快速評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制效益的評估方法，特別是涉及一種相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益的評估方法。
背景技術(shù)：
信號交叉口作為城市交通網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵點(diǎn)，其通暢性對城市路網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)至關(guān)重要。實(shí)現(xiàn)道路雙向交通流的協(xié)調(diào)控制可以極大減少交通流延誤、改善交通擁堵。現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)交叉口雙向協(xié)調(diào)的控制方法多基于結(jié)果，且計算流程復(fù)雜，不利于掌握。雙向協(xié)調(diào)控制的研究始于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前常用的雙向協(xié)調(diào)優(yōu)化方法有圖解法、數(shù)解法、Maxband法等。圖解法是通過直觀的綠波帶對應(yīng)，不斷調(diào)整通過帶速度和周期時長，從而確定相位差，獲得理想的綠波帶帶寬；數(shù)解法是通過尋找系統(tǒng)中各實(shí)際信號距離理想信號的最大挪移量最小來獲得最優(yōu)相位差；Maxband法則是通過建立綠波帶寬度的線性規(guī)劃問題進(jìn)行求解。上述現(xiàn)有協(xié)調(diào)控制法均計算出了協(xié)調(diào)控制結(jié)果，但計算過程復(fù)雜，編程實(shí)現(xiàn)困難，不利于交通工程師操作，在系統(tǒng)中占用內(nèi)存多，對所得控制方案沒有明確的評價。需要建立一種計算簡單、便于掌握、節(jié)省內(nèi)存的相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益的快速評價方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益的評估方法。本發(fā)明以相鄰交叉口為研究對象，以單點(diǎn)方案為基礎(chǔ)，通過定義對向協(xié)調(diào)相位差距離，提出雙向協(xié)調(diào)綠波帶帶寬閾值和雙向協(xié)調(diào)控制效益系數(shù)，以此評價相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益。 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明具體包括以下步驟:
(1)確定協(xié)調(diào)相位綠燈時間和協(xié)調(diào)距離；
(2)計算雙向協(xié)調(diào)相位差距離D；
(3)計算協(xié)調(diào)閾值，判斷是否適合雙向協(xié)調(diào)控制；
(4)計算雙向協(xié)調(diào)控制效益系數(shù)，評價雙向協(xié)調(diào)方案控制效益。本發(fā)明通過提出雙向協(xié)調(diào)相位差距離，計算雙向協(xié)調(diào)控制效益系數(shù)，對相鄰交叉口協(xié)調(diào)控制效益快速評估，方法簡便有效，利用操作。


圖1是相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益快速評估方法流程 圖2是待選協(xié)調(diào)車流示意 圖3是協(xié)調(diào)控制相關(guān)參數(shù)含義示意圖；圖4是案例相鄰交叉口協(xié)調(diào)距離示意 圖5是案例相鄰交叉口信號方案。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于案例實(shí)施方式表述的范圍。本發(fā)明的前提是相鄰交叉口單點(diǎn)方案已經(jīng)優(yōu)化完畢，具體是相鄰交叉口相位相序、綠信比均已確定，且周期時長相等，案例給出相鄰交叉口 A、B的3套信號方案，如圖5。圖1圖示了相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益快速評估方法的流程。本發(fā)明的前提是單點(diǎn)方案已經(jīng)確定，重點(diǎn)在于計算相鄰交叉口之間已有信號方案的雙向協(xié)調(diào)控制效益。本發(fā)明方法具體是:
(I)確定協(xié)調(diào)相位綠燈時間和協(xié)調(diào)距離
定義i到i+\路口方向?yàn)檎?，i+1到i路口為反向，根據(jù)協(xié)調(diào)車流確定協(xié)調(diào)相位綠燈時間和協(xié)調(diào)距離。正向協(xié)調(diào)的上游綠燈時間可以是上游交叉口駛?cè)雲(yún)f(xié)調(diào)路段的任意受信號控制的車流對應(yīng)的相位綠燈時間，下游協(xié)調(diào)綠燈時間可以是下游交叉口的駛出協(xié)調(diào)路段的任意受信號控制的車流對應(yīng)的相位綠燈時間。待選協(xié)調(diào)車流示意圖如圖2，以正向協(xié)調(diào)為例，若上下游左直右車流均受信號控制，則正向協(xié)調(diào)車流組合方式有①④、①⑤、①⑥、②④、②⑤、②⑥、③④、③⑤、③⑥共9種，根據(jù)協(xié)調(diào)控制需求確定正向協(xié)調(diào)車流，其對應(yīng)的相位綠燈時間為正向協(xié)調(diào)綠燈時間。反向協(xié) 調(diào)綠燈時間的選取方式同上。C —協(xié)調(diào)交叉口公共周期，單位秒W ；
Bi——路口 i的正向協(xié)調(diào)車流對應(yīng)的綠燈時間，單位秒Cs)； g/——路口 i的反向協(xié)調(diào)車流對應(yīng)的綠燈時間，單位秒Cs)；
Ti——路口 的正向協(xié)調(diào)車流對應(yīng)的紅燈時間，單位秒Cs)；r/——路口 i的反向協(xié)調(diào)車流對應(yīng)的紅燈時間，單位秒(^)，以上參數(shù)具體見圖3;Si —路口 i的交叉口尺寸，單位米( )，具體指協(xié)調(diào)車流在交叉口行駛的距離，即從車輛駛?cè)虢徊婵诜较虻耐＼嚲€到車輛駛?cè)雲(yún)f(xié)調(diào)路段的行駛軌跡長度，其長度應(yīng)隨協(xié)調(diào)車流的不同而不同，具體見圖4 ；
Llj —路口 i與路口 J之間路段長度，單位米⑷，相鄰協(xié)調(diào)路口 &i+1，根據(jù)道路實(shí)際情況，& i+1與匕+1;/可以不相等；
、Ahm + 3說分別為正、反向協(xié)調(diào)距離。依據(jù)控制需求確定協(xié)調(diào)車流，本案例確定正向直行和反向直行到左轉(zhuǎn)為協(xié)調(diào)車流，由此確定協(xié)調(diào)綠燈時間。方案1:交叉口 A正向綠燈時間為38s、反向綠燈為32s，交叉口 B正向綠燈為47s、反向綠燈為48s ；
方案2:交叉口 A正向綠燈時間為32s、反向綠燈為28s，交叉口 B正向綠燈為39s、反向綠燈為35s ；
方案3:交叉口 A正向綠燈時間為23s、反向綠燈為26s，交叉口 B正向綠燈為29s、反向綠燈為31s ；并有協(xié)調(diào)車流實(shí)測得到車輛在交叉口行駛的距離5.Α=80πι、5.Β=35πι，正向協(xié)調(diào)距離為80+480=560m，反向協(xié)調(diào)距離為35+480=515m，具體見圖4。(3)計算雙向協(xié)調(diào)相位差距離D
計算雙向協(xié)調(diào)相位差距離
權(quán)利要求
1.一種相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益的快速評估方法，其特征在于該方法具體包括以下步驟: (1)確定協(xié)調(diào)相位綠燈時間和協(xié)調(diào)距離； (2)計算雙向協(xié)調(diào)相位差距離D； (3)確定協(xié)調(diào)閾值，判斷是否適合雙向協(xié)調(diào)控制； (4)計算雙向協(xié)調(diào)控制效益系數(shù)，評價雙向協(xié)調(diào)方案控制效益。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益的快速評估方法，其特征在于:依據(jù)協(xié)調(diào)車流確定協(xié)調(diào)相位綠燈時間和協(xié)調(diào)距離。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益的快速評估方法，其特征在于:計算雙向協(xié)調(diào)相位差距離隊(duì)具體是:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種相鄰交叉口雙向協(xié)調(diào)控制效益的快速評估方法。本發(fā)明通過計算雙向協(xié)調(diào)相位差距離D，合理選取協(xié)調(diào)控制閾值，判斷相鄰交叉口是否適合實(shí)施雙向協(xié)調(diào)控制，并計算雙向協(xié)調(diào)控制效益系數(shù)，評價雙向協(xié)調(diào)方案的控制效益。本發(fā)明方法簡便有效，利于操作。
文檔編號G08G1/081GK103247184SQ201310126288
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者馬曉龍, 王殿海, 金盛, 馬東方, 孫鋒, 祁宏生 申請人:浙江大學(xué)