[发明专利]交通信号配时的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交通信号配时的方法，属于交通信号控制技术领域。

背景技术

交通信号控制是指利用交通信号灯，对道路上运行的车辆和行人进行指挥。而城市道路平面交叉口，是造成车流中断、事故增多、延误严重的问题所在，是城市交通运输的瓶颈。因此，交叉口的通行能力要低于路段的通行能力，如何利用交通信号控制保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行效率至关重要。

线性规划是运筹学中研究较早、发展较快、应用广泛、方法较成熟的一个重要分支，它是辅助人们进行科学管理的一种数学方法。研究线性约束条件下线性目标函数的极值问题的数学理论和方法，英文缩写LP。它是运筹学的一个重要分支，广泛应用于军事作战、经济分析、经营管理和工程技术等方面。为合理地利用有限的人力、物力、财力等资源做出的最优决策，提供科学的依据。

现有交通控制技术主要分单点控制和区域信号协调控制。在单点控制方面，根据控制策略的不同主要可以分为：定时控制方式、感应控制方式与智能控制方式。然而，现有交通控制技术主要是定时控制，感应控制方式。其中定时控制灵活性差、不适应于交通流迅速变化的缺点；感应控制主要靠硬件实现，成本较高。因此，本发明通过线性规划对单个交叉路口建模，使路口达到最大能通过的车流量，使得交通控制技术灵活性好，适应与交通流迅速变化，且成本低，最终达到充分利用道路的目的。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种交通信号配时的方法，通过线性规划的数学建模，实现对交通信号控制的最优化处理，以解决交通信号配时时长固定，难以适应现今复杂交通情况，最终达到充分利用道路的目的。

为了实现本发明的目的，使用了如下方案：一种交通控制的配时方法，包括以下步骤：

S1.多段式信号配时的时段划分与相位选择；

S2.信号周期时长计算：

S3.利用线性规划优化绿灯时间：

S4.调整求解出的各相位绿灯时间:将S3中所求解出的绿灯时间综合考虑上一个周期中的关键出口道车流量做最后一次优化，使得在不影响关键车流的前提下，缩放相位时间，使得相位时间之和等于S2中所求得的周期时长。

作为优选：S1具体为：时段划分可视实际情况分为：早高峰时段、午高峰时段、晚高峰时段、早低峰时段、午低峰时段、晚低峰时段。

作为优选：S2具体为：根据信号配时的时段不同采用最短信号周期时长公式或阿氏最佳信号周期时长公式计算出信号周期时长。

作为优选：S3步骤分以下步骤:

S31.4个相位的绿灯时间分别为x=(x1,x2,x3,x4)，并根据现实情况限制其时间20<=xi<=99秒；

S32.根据出口道不同，车辆通过路口的时间为T=(t1,t2,t3,t4,...,t9,t10,t11,t12)，其对应为各出口道车辆通过路口所需要的时间，可以得到周期内关键出口道总交通流量：

f(xi)Σ14xi*1tj,j∈[1,12]]]>     （公式.3）

其中tj为关键出口道的通过路口时间，此处有4个；

S33.根据关键进口道不同，一辆车通过进口道的时间为T’=(t’1,t’2,t’3,t’4)，t’1,t’2,t’3,t’4对应为各相位x1,x2,x3,x4关键进口道车辆通过路口所需要的时间，可以得到周期内关键进口道最大可以通过的交通流量：