[发明专利]一种改进的MULTIBAND干线协调控制方法

说明书

技术领域

本发明属于城市道路交通信号控制领域，具体涉及一种改进的MULTIBAND干线协调控制方法。

背景技术

随着城市小汽车数量的增加，城市道路交通拥堵的现象日趋严重。由于拥堵造成的停车延误、排放、污染等问题也越来越突出。城市干道吸引了相当大比例的车流，然而大量的车辆进入使得干道的交通拥堵非常严重，甚至导致交通事故。为了缓解这一问题，国内外公认的一种有效方法就是对干线进行协调控制。干线协调控制主要有如下优点：1）减少主路车辆的停车次数及延误，提高主路的服务水平。2）交通流运行更加平稳，可以提高最大交通通过量。3）车辆间的速度大小较为统一，速度差较小，提高了安全性。4）减少排队溢出的情况发生，特别是交叉口间距较短的情况。

目前，城市干线协调控制方法主要有两大类，一种是基于延误最小的系统控制方法，另一种是干线绿波带最大法。相比于延误最小法，干线绿波带法可以更直观的从绿波带看出协调控制的好坏，并且需要的条件少，为交通工程师所青睐。绿波带就是在指定的交通线路上，当规定好路段的车速后，要求信号控制机根据路段距离，把该车流所经过的各路口绿灯起始时间，做响应的调正，这样一来，以确保该车流到达每个路口时，正好遇到“绿灯”。

较成熟的干线绿波带法是1966年little提出的混合整数线性规划法，以及发展到后来的MAXBAND（最大带宽）模型和Gartner的MULTIBAND（多带宽）模型。MULTIBAND模型是将MAXBAND模型中各协调控制交叉口必须采用单一带宽的约束条件取消，将各交叉口的饱和度与带宽联系起来，允许不同路段（每两个交叉口之间）采用不同的带宽，从而使得求解更加灵活。但是MULTIBAND模型依然存在两个问题：1）MULTIBAND模型中的绿波带的中心线是连续的，也就是绿波带是以中心线左右对称的，这大大约束了模型的求解范围，甚至造成无解的情况。2）MULTIBAND模型只考虑带宽的大小，并没有考虑带宽的位置，很容易求解出绿波带中的上游交叉口绿灯前期对应下游交叉口绿灯后期的情况，造成后续车辆遭遇红灯。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可打破传统的MULTIBAND模型中绿波带对称，可保证绿波带一定程度上的连续性，并且对绿波带的位置进行约束的MULTIBAND干线协调控制方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种改进的MULTIBAND干线协调控制方法，其包括如下步骤：

1）取消绿波带的中心对称约束；

2）对绿波带宽在周期中的位置进行约束；

3）设定目标函数和约束条件，得出改进的MULTIBAND干线协调控制模型。

优选地，在步骤1）中，取消绿波带的中心对称约束后，对建第i个交叉口立新的约束方程