[发明专利]一种自动调整周期和绿信比的交通信号协调控制方法在审

专利信息
申请号: 201811434323.6 申请日: 2018-11-28
公开(公告)号: CN109326131A 公开(公告)日: 2019-02-12
发明(设计)人: 卢长春;张俊;张继锋;石巍;于焕凯;程健;沈阳;韩雪 申请(专利权)人: 南京莱斯信息技术股份有限公司
主分类号: G08G1/081 分类号: G08G1/081
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 张弛
地址: 210000 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 协调控制 交通信号 绿信比 路口 路口信号控制 流量区段 管控 路网交通流 动态调整 动态切换 方案设计 方案实施 路口信号 实际交通 实时调整 信号控制 需求变化 运行规律 周期时长 最大化 保证
【权利要求书】:

1.一种自动调整周期和绿信比的交通信号协调控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)、建立交通信号协调控制模型,包括,

交通需求:单位时间内期望通过道路某一截面的交通流量;

流量区段方案:包含信号协调控制方案中默认的主路口、主方向、公共周期、相位差和带宽等信号控制参数的方案;

主路口:根据干线中各路口交通需求的时空变化规律、地理位置条件分析得到的关键路口;

主方向:定义为干线协调控制路口的“绿波”通行方向;

协调方案公共周期:流量区段方案中依据交通需求、延误、排队长度计算的,作为各协调路口放行依据的信号周期时长;

协调方案相位差:流量区段方案中依据路段距离、车流量、车辆平均旅行时间计算的主路口与协调路口放行相位的起始时间之差;

协调方案带宽:车辆在协调路口间连续获得通行的最小绿灯时间长度;

交通信号协调控制方案:定义该信号协调控制方案是在流量区段方案基础上根据当前交通需求计算而得的协调控制方案,包含各路口的信号控制方案周期时长、相位时长、相位差、通行带宽等信号控制参数;

(2)、交通信号协调控制方案实施;

(3)、流量区段方案设计;

(4)、周期时长自动调整方法设计;

(5)、绿信比自动调整方法设计。

2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,步骤(2)中,交通信号协调控制方案实施包括以下步骤:

(2a)根据交叉口所在区位、通行需求以及历史流量特征等因素综合分析确定协调方案的主路口,并根据协调方向依次给协调路口编号,并根据实际交通需求赋予权重系数;

(2b)根据各路口流量变化规律,分别制定工作日、节假日的流量区段方案,各流量区段方案中根据主路口的流量变化规律计算公共周期时长,根据路口间距、平均行程车速、非协调方向道路等级等因素制定相位差和绿波协调带宽,编号存入方案库;

(2c)实时采集干线协调方案各路口交通流参数,动态分析当前信号控制周期的交通需求,基于方案库的流量区段方案计算干线协调控制的最佳方案,即协调控制最佳周期、各路口最佳相位时长以及路口间相位差;

(2d)最佳方案执行过程中,在保证协调相位时长、协调放行带宽和相位差的基础上,各路口根据各流向的实际交通需求,以平均等待时间、绿灯利用率、延误多参数建立绿信比分析模型,动态分析各相位的相位时长需求,实时调整各相位的相位时长。

3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,步骤(3)流量区段方案设计中,包括以下步骤:

(3a)、实时交通流数据采集;

(3b)、实时信号控制参数采集;

(3c)、输入影响因子,影响因子包括空间区位系数、气候环境系数、道路环境系数、路口结构系数、方案时间系数、方案时段系数;

(3d)、结合影响因子进行信号控制仿真;

(3e)、对信号控制效益进行评价;

(3f)、判断效益是否最优,如是,进入下一步,如否,优化控制方案后回到步骤(3d)重新仿真;

(3g)、计算流量区段参数;

(3h)、输出存储流量区段方案。

4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,步骤(4)的周期时长自动调整方法设计包括以下步骤:

(4a)、实时交通流数据采集;

(4b)、分析主路口当前交通需求;

(4c)、分析非协调路口交通需求;

(4d)、分析各路口通行效率;

(4e)、匹配流量区段方案;

(4f)、计算最佳方案。

5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,步骤(5)中绿信比自动调整方法设计包括以下步骤:

(5a)、执行步骤(4f)中的最佳方案;

(5b)、采集各路口各流向交通需求;

(5c)、判断当前相位交通是否超出阈值,如超出,则进入步骤(5d),如未超出,则判断下一相位是否超出阈值,如下一相位同样未超出阈值,则按照当前相位执行最佳方案绿信比;如下一相位超出阈值,则进入步骤(5e);

(5d)、判断当前相位是否为协调相位,如是,则进入步骤(5f);如否,则进入步骤(5g);

(5e)、下一相位是否为协调相位,如是,则进入步骤(5h);如否,则进入步骤(5g);

(5f)、根据实时交通需求优化绿信比,直至协调相位绿信比超出调整阈值,然后以当前相位执行优化后绿信比;

(5g)、判断协调相位是否已经放行,如是则根据实时交通需求优化绿信比后,以当前相位执行优化后绿信比;如否,则进入步骤(5i);

(5h)、根据实时交通需求优化绿信比,直至协调相位绿信比满足带宽需求,然后以当前相位执行优化后绿信比;

(5i)、根据实时交通需求优化绿信比,直至协调相位绿信比满足通行需求,然后以当前相位执行优化后绿信比。

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