[发明专利]一种自适应动态双向绿波协调控制算法

说明书

本发明涉及交通信号控制中干线绿波控制技术领域，且公开了一种自适应动态双向绿波协调控制算法，包括以下步骤：1)收集以下参数，需要协调控制的干线交叉口数量N，协调干线上相邻交叉口的距离，即从本交叉口的停车线到下一交叉口的停车线之间的距离Dist_i。该自适应动态双向绿波协调控制算法，通过本发明所提出的自适应动态双向绿波控制算法可以完成一条干线绿波控制中，不同路段不同行驶方向采用不同的绿波带速度，并可自动适应路段路况，动态调整干线各相关交叉口的相位差，具有易实施，符合实际道路运行规律要求及快速准确求解动态双向绿波时的各交叉口相位差，且可达到绿波开始于绿灯起始条件下的使干道绿波带宽最大的特点。

技术领域

本发明涉及交通信号控制中干线绿波控制技术领域，具体为一种自适应动态双向绿波协调控制算法 。

背景技术

目前，我国的城市道路网干道交叉口很多采用了信号控制技术，主要的控制策略有单点控制和干线协调控制等，然而各交叉口单独控制的单点控制模式会造成车辆在交叉口处的频繁停车，导致路网运行效率低下和出行延误增大等交通问题，为解决此问题，通常把一条干线上的相邻交叉口的交通信号统一加以协调控制，从而减少干线上车流的交通延误和停车，对于改善整个城市的交通状况具有重大意义，干道绿波协调控制的设计方法主要有图解法和数解法等，其中图解法直观易操作，但费时费力，通常需要得到较好的绿波效果需要进行反复调整，同时交叉口较多时尤其显得困难，甚至无能为力，而数解法具有计算简洁、实现方便和可操作性强的优点，在一些干道协调控制实际系统设计中得到了一定的应用。

传统的干线绿波控制的参数配置不易，需要反复调整测试，且只适应于一种车速，不能动态调整，在不同的时间段需要配置不同的绿波带速度及绿波带时各交叉口相位差，受限于设计能力原因，干道绿波协调控制技术通常在一条干线上采取相同的绿波带速度，或者不同路段采用不同的绿波带速度，但这个绿波带速度并不是路段本身的最佳绿波带速度，只是由于设计技术的限制而不得已设置，然而一条干线协调控制时的最佳绿波带速度在早高峰、晚高峰、日平峰、早晚平峰和夜间等不同情况下是不同的，甚至于同一时间不同的路段，同一路段的不同方向，其最佳绿波带速度也可能是不同的，不恰当的绿波带参数设置不能充分发挥干线协调控制效果，使得绿波带的通行效果大打折扣。

发明内容

(一)解决的技术问题

传统的干线绿波控制需要反复调整测试，且通常只适应于一种车速，在一条干线上采取相同的绿波带速度，不能动态调整；有的传统干线绿波也有不同路段采用不同的绿波带速度，但这样设计的原因是由于设计技术的限制而不是路段特性的需要，举例说某路段正常行驶速度可以达到60km/h，但由于设计原因要求此路段绿波带速度为30km/h，大大限制了路段通行效率；传统的绿波带协调控制在早高峰、晚高峰、日平峰、早晚平峰和夜间等不同情况下的配置是不同的，分时段控制时的分隔时间只能相对固定，不能根据情况自适应。

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自适应动态双向绿波协调控制算法 ，具备干线各路段速度不一致且可变，相位差自适应于干线各路段的车流量和车速，干线绿波带宽最大等优点，解决了传统的干线绿波控制的参数配置不易，无法自适应调整参数的缺点。

(二)技术方案

为实现上述使干道绿波带宽最大的目的，本发明要解决的另一技术问题是提供一种自适应动态双向绿波协调控制算法 ，包括以下步骤：

1)收集以下参数，需要协调控制的干线交叉口数量N，协调干线上相邻交叉口的距离，即从本交叉口的停车线到下一交叉口的停车线之间的距离 Dist_i；

2)设置第一个交叉口为首交叉口，计算随后的交叉口与首交叉口的距离，记为上行距离Forward_i，以最后一个交叉口为首交叉口，计算其余交叉口与最后一个交叉口的距离，记为下行距离Backward_i；