[发明专利]一种干线交叉口相位差控制方法

权利要求书

1.一种干线交叉口相位差控制方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1：建立基于最小延误的干线交叉路口相位差控制模型；

S2：设置干线交叉口公共信号周期C，确定干线各交叉口之间的距离l₁₂、l₂₃、...、l_(i-1)i，得到干线的最大通行能力p，干线车流的平均速度v以及各交叉口间的车流量q₁₂、q₂₃、…、q_(n-1)n；

S3：设置算法变量个数：干线交叉口相位差控制模型的相位差方案(即)作为和声搜索算法的和声搜索变量；

S4：设置算法控制参数：设置初始化和声记忆库(HM)的大小、调节步长(bw)、迭代计数器(D_t)、最大迭代次数(D_max)，完成后初始化和声记忆库；

S5：产生新的和声：提出和声变异策略、和声交叉策略，得到一组新的和声，并计算新的和声对应模型的延误时长；

S6：更新和声记忆库；进行迭代更新和声记忆库，若连续若干次迭代未能实现更新和声记忆库，则进行极值扰动；若在若干次迭代内实现和声记忆库更新，则转到S7；

S7：更新和声记忆库，判断新的和声是否优于和声记忆库内的最差解，若是，则将新的解替换最差解，得到新的和声记忆库；若迭代次数超过了最大迭代次数D_max，则进行步骤S8，否则，回到步骤S4；

S8：从和声记忆库中选取最优和声，将该组和声作为所述干线各交叉口之间的最佳相位差控制方案。

2.根据权利要求1所述的干线交叉口相位差控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，建立的干线交叉路口相位差控制模型为：

其中，D是通过整条干线的总延误时间，i代表干线的交叉口序号，n代表干线中交叉口的个数，代表干线的第i-1个交叉口与第i个交叉口之间的绿灯相位差时间(单位：秒)，d_i代表通过第i个交叉口的主干线方向所产生的延误时间。

3.根据权利要求1所述的干线交叉口相位差控制方法，其特征在于，所述步骤S5中的和声变异策略为：

在第g次迭代中，从HM中随机选取四组和声，分别为X₁(g)、X₂(g)、X₃(g)、X₄(g)，其中四组和声两两之间不能重复，通过公式(2)生成一组变异的和声：

H_i(g)＝X₁(g)+F₁×(X₂(g)-X₃(g))+F₂×(X₂(g)-X₄(g)) (2)

式中：F₁、F₂都为缩放因子，取值空间都为[0,2]，为了优化变异能力，可将参数F₁、F₂进行自适应调整。

4.根据权利要求3所述的干线交叉口相位差控制方法，其特征在于，缩放因子F₁、F₂进行自适应调整，其具体步骤为：

将权利要求2所述的四组和声根据其适应度值进行从优到劣的排序，得到X_b(g)、X_m1(g)、X_m2(g)、X_w(g)，其对应的适合度函数值为f_b、f_m1、f_m2、f_w，F₁、F₂分别通过公式(3)、(4)进行自适应调整：

式中：F_u、F_l分别是缩放因子可以取到的最大值与最小值，若f_w＝f_b，则将F₁＝F_l、F₂＝F_l。