[发明专利]一种相邻交叉口双向协调控制效益的快速评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制效益的评估方法，特别是涉及一种相邻交叉口双向协调控制效益的评估方法。

背景技术

信号交叉口作为城市交通网络中的关键点，其通畅性对城市路网运行状态至关重要。实现道路双向交通流的协调控制可以极大减少交通流延误、改善交通拥堵。现有的实现交叉口双向协调的控制方法多基于结果，且计算流程复杂，不利于掌握。

双向协调控制的研究始于20世纪50年代，经过几十年的发展，目前常用的双向协调优化方法有图解法、数解法、Maxband法等。图解法是通过直观的绿波带对应，不断调整通过带速度和周期时长，从而确定相位差，获得理想的绿波带带宽；数解法是通过寻找系统中各实际信号距离理想信号的最大挪移量最小来获得最优相位差；Maxband法则是通过建立绿波带宽度的线性规划问题进行求解。上述现有协调控制法均计算出了协调控制结果，但计算过程复杂，编程实现困难，不利于交通工程师操作，在系统中占用内存多，对所得控制方案没有明确的评价。

需要建立一种计算简单、便于掌握、节省内存的相邻交叉口双向协调控制效益的快速评价方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种相邻交叉口双向协调控制效益的评估方法。本发明以相邻交叉口为研究对象，以单点方案为基础，通过定义对向协调相位差距离，提出双向协调绿波带带宽阈值和双向协调控制效益系数，以此评价相邻交叉口双向协调控制效益。

本发明所采用的技术方案是：

本发明具体包括以下步骤：

（1）确定协调相位绿灯时间和协调距离；

（2）计算双向协调相位差距离D；

（3）计算协调阈值，判断是否适合双向协调控制；

（4）计算双向协调控制效益系数，评价双向协调方案控制效益。

本发明通过提出双向协调相位差距离，计算双向协调控制效益系数，对相邻交叉口协调控制效益快速评估，方法简便有效，利用操作。

附图说明

图1是相邻交叉口双向协调控制效益快速评估方法流程图；

图2是待选协调车流示意图；

图3是协调控制相关参数含义示意图；

图4是案例相邻交叉口协调距离示意图；

图5是案例相邻交叉口信号方案。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明，但本发明要求保护的范围并不局限于案例实施方式表述的范围。

本发明的前提是相邻交叉口单点方案已经优化完毕，具体是相邻交叉口相位相序、绿信比均已确定，且周期时长相等，案例给出相邻交叉口A、B的3套信号方案，如图5。

图1图示了相邻交叉口双向协调控制效益快速评估方法的流程。本发明的前提是单点方案已经确定，重点在于计算相邻交叉口之间已有信号方案的双向协调控制效益。本发明方法具体是：

（1）确定协调相位绿灯时间和协调距离

定义i到i+1路口方向为正向，i+1到i路口为反向，根据协调车流确定协调相位绿灯时间和协调距离。

正向协调的上游绿灯时间可以是上游交叉口驶入协调路段的任意受信号控制的车流对应的相位绿灯时间，下游协调绿灯时间可以是下游交叉口的驶出协调路段的任意受信号控制的车流对应的相位绿灯时间。待选协调车流示意图如图2，以正向协调为例，若上下游左直右车流均受信号控制，则正向协调车流组合方式有①④、①⑤、①⑥、②④、②⑤、②⑥、③④、③⑤、③⑥共9种，根据协调控制需求确定正向协调车流，其对应的相位绿灯时间为正向协调绿灯时间。反向协调绿灯时间的选取方式同上。

C —— 协调交叉口公共周期，单位秒(s)；

g_i —— 路口 i 的正向协调车流对应的绿灯时间，单位秒(s)；

g_i'——路口 i 的反向协调车流对应的绿灯时间，单位秒(s)；

r_i —— 路口 i 的正向协调车流对应的红灯时间，单位秒(s)；

r_i' ——路口 i 的反向协调车流对应的红灯时间，单位秒(s)，以上参数具体见图3；