一種變周期下的道路交叉口間的信號協(xié)調(diào)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能交通信號系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種變周期下的道路交叉口 間的信號協(xié)調(diào)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在城市交通中，交通干線承擔了大量的交通負荷，干線的交通暢通對改善城市交 通狀況往往具有很大作用。交叉口信號間的協(xié)調(diào)優(yōu)化，使得交通流在交叉口處遇到綠燈信 號而不需停車等待，形成道路雙向交通流的"綠波帶"，從而極大地改善交通擁堵現(xiàn)象。
[0003] 目前，城市干線道路上交叉口間的信號協(xié)調(diào)控制方案都是采用固定的信號周期， 各交叉口的信號控制周期和方案不能及時根據(jù)交通流量的變化實時調(diào)整，導(dǎo)致交叉口的各 相位綠燈時間也不能及時地根據(jù)綠信比進行調(diào)整來滿足交通流的變化?，F(xiàn)有的干線協(xié)調(diào) 控制方法在制定協(xié)調(diào)控制方案時，通常對全天24小時劃分若干時段，通過設(shè)定固定的時間 點對干線的信號協(xié)調(diào)控制方案進行更換，以實現(xiàn)信號控制周期和方案適應(yīng)交通流變化的目 的，未能實現(xiàn)實時地根據(jù)交通流量的變化來自動調(diào)整干線協(xié)調(diào)控制方案。
[0004] 而在不同信號周期的協(xié)調(diào)控制方案轉(zhuǎn)換過程中，為實現(xiàn)控制方案盡快運行到位， 各交叉口的信號周期須根據(jù)各品牌的交通信號控制機內(nèi)的固定算法進行調(diào)整，來實現(xiàn)信號 控制的周期、相位差達到指定的數(shù)值，從而實現(xiàn)干線的協(xié)調(diào)控制；此過程均需持續(xù)幾個信號 周期，各交叉口的信號控制方案不能根據(jù)不同的交叉口交通流量情況進行個性化地優(yōu)化調(diào) 整，在其過程中，可能會對個別交叉口的交通運行狀況產(chǎn)生消極的影響，出現(xiàn)綠燈時間浪費 或排隊過長的現(xiàn)象。
[0005] 因此，現(xiàn)有干線交叉口信號協(xié)調(diào)控制方法不能很好地根據(jù)交通流量的變換對交通 信號控制的周期和方案進行實時地、靈活地優(yōu)化調(diào)整，信號協(xié)調(diào)控制方案的控制效果還有 進一步提升的空間；同時，在不同的信號協(xié)調(diào)控制方案的變換過程需要持續(xù)一定的時間， 期間的信號控制方案未能很好地適應(yīng)交通流的情況，易出現(xiàn)綠燈時間浪費或排隊過長的現(xiàn) 象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種變周期下的道路交叉口間的信號協(xié)調(diào)控制方法，其能解決現(xiàn)有 干線交叉口信號協(xié)調(diào)控制方法存在的不能很好地根據(jù)交通流量的變換對交通信號控制的 周期、方案和相位差進行實時地、靈活地優(yōu)化調(diào)整，及不同信號協(xié)調(diào)控制方案切換過程中可 能出現(xiàn)綠燈時間浪費或排隊過長現(xiàn)象的缺陷，提高干線綠波協(xié)調(diào)控制的效果。
[0007] -種變周期下的道路交叉口間的信號協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于：其包括以下步 驟
[0008] (1)選擇協(xié)調(diào)方向起始端的交叉口為相位差的起始基準點，并對所述起始基準點 的下游協(xié)調(diào)方向上的其他交叉口依次編號；
[0009] (2)采集所述協(xié)調(diào)方向上各交叉口的交通流量數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述交通流量數(shù)據(jù)計 算各交叉口的權(quán)重值Q1;
[0010] (3)根據(jù)所述交通流量數(shù)據(jù)計算單點控制模式下各交叉口的最佳信號周期T1和綠 信比Ic1，根據(jù)所述各交叉口的權(quán)重值Q1，采用加權(quán)法計算干線交通信號協(xié)調(diào)控制方案的公 共周期值T&;
[0011] (4)計算所述公共周期值T&與原公共周期值Tg之間的差值的絕對值I ΔΤ|，若所 述I A T I < Τ。則重復(fù)所述步驟（2)、（3)直至所述I Δ T I彡Τ。，其中Τ。彡4,當所述I Δ T I彡Τ。 則將所述協(xié)調(diào)方向上沿線各交叉口的交通信號控制周期統(tǒng)一執(zhí)行所述公共周期T&，并計 算各交叉口在協(xié)調(diào)控制模式下的交通信號控制配時方案；
[0012] (5)計算各相鄰交叉口間的相對相位差值y1;
[0013] (6)結(jié)合所述公共周期T&和所述各相鄰交叉口間的相對相位差值yi，計算各相鄰 交叉口間的絕對相位差值Y1;
[0014] (7)根據(jù)所述步驟（4)得到的所述各交叉口在協(xié)調(diào)控制模式下的交通信號控制方 案和所述步驟（6)得到的所述絕對相位差值Y1，制定干線交通信號協(xié)調(diào)控制方案；
[0015] (8)從所述相位差的起始基準點開始，按照所述各相對相位差值yi的時間間隔，所 述各交叉口依次執(zhí)行所述步驟（7)所得到的干線交通信號協(xié)調(diào)控制方案。
[0016] 進一步的，所述步驟（2)采集的所述協(xié)調(diào)方向上各交叉口的交通流量數(shù)據(jù)包括所 述各交叉口的上一周期的各流向交通流量、總交通流量H1、道路通行能力C1、以及車輛到達 率D1的時間變化曲線；
[0017] 所述步驟（2)權(quán)重值Q1的計算方法是
[0018] 進一步的，所述步驟（4)中所述各交叉口在協(xié)調(diào)控制模式下的交通信號控制配時 方案是根據(jù)所述各交叉口在單點控制模式下的最佳信號周期T1和綠信比k i計算確定。
[0019] 進一步的，所述步驟（5)中各相鄰交叉口間的相對相位差值yi的計算過程為，由 所述協(xié)調(diào)方向上車輛到達率時間變化曲線，結(jié)合協(xié)調(diào)方向的綠燈時間h和車輛到達率 D1，確定在協(xié)調(diào)相位的綠燈時間h內(nèi)到達的車輛數(shù)最大時本交叉口協(xié)調(diào)相位綠燈開始時間 點相對上游交叉口協(xié)調(diào)方向綠燈開始時間點的相對相位差值Y1，即各相鄰交叉口間的相對 相位差值yi。
[0020] 進一步的，所述步驟（6)中各相鄰交叉口間的絕對相位差值Y1的計算過程為，計 算從所述相位差的起始基準點沿協(xié)調(diào)方向至該交叉口的相對相位差值的合計值Σ yi，再將 所述合計值Σ yi對所述公共周期值T &取余，即為該交叉口的絕對相位差值I。
[0021] 進一步的，所述步驟（8)中新的交通信號協(xié)調(diào)控制方案的開始執(zhí)行時間是按照所 述相對相位差值時間間隔依次執(zhí)行。
[0022] 本發(fā)明一種變周期下的道路交叉口間的信號協(xié)調(diào)控制方法，其通過實時監(jiān)測協(xié)調(diào) 方向上各交叉口的交通流運行狀態(tài)、實時優(yōu)化調(diào)整城市干線交通信號協(xié)調(diào)控制方案、實現(xiàn) 干線交通信號協(xié)調(diào)控制方案快速適應(yīng)交通流的變化，從而提高交叉口的綠燈利用率，有效 解決了現(xiàn)有干線交叉口信號協(xié)調(diào)控制方法存在的不能很好地根據(jù)交通流量的變換對交通 信號控制的周期和方案進行實時地、靈活地優(yōu)化調(diào)整，及信號協(xié)調(diào)控制方案轉(zhuǎn)換過程中可 能出現(xiàn)的綠燈時間浪費或排隊過長現(xiàn)象的缺陷，提高干線綠波協(xié)調(diào)控制的效果。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明一種變周期下的道路交叉口間的信號協(xié)調(diào)控制方法的控制流程示 意圖。
【具體實施方式】
[0024] 見圖1，一種變周期下的道路交叉口間的信號協(xié)調(diào)控制方法，其包括以下步驟：
[0025] (1)選擇協(xié)調(diào)方向起始端的交叉口為相位差的起始基準點，該交叉口的絕對相位 差值設(shè)為〇,交叉口編號i = 1，順沿協(xié)調(diào)方向其他交叉口的編號i = 2, 3, 4,……，n。
[0026] (2)采集所述協(xié)調(diào)方向上各交叉口的各流向交通流量、總交通流量H1、道路通行能 力C1、以及車輛到達率D1的時間變化曲線等交通流量數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述交通流量數(shù)據(jù)計算 各交叉口的權(quán)重值
[0027] (3)采用HCM法計算每個交叉口在采用單點控制模式下的最佳信號周期T1和綠信 比ki;
[0028] 結(jié)合每個