[发明专利]基于车速诱导的非统一周期时长下干线信号协调控制方法

权利要求书

1.基于车速诱导的非统一周期时长下干线信号协调控制方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤一、确定控制路段上允许车速诱导的最大值v_max和车辆通过交叉口时的安全车速限值v₀；设定控制路段上的车速诱导的最小值v_min，设定控制时间段为T；设控制路段上的N个交叉口依次为1号交叉口，2号交叉口,...,N号交叉口，并将1号交叉口设为关键交叉口；N≥3；

步骤二、保持1号交叉口各个周期的信号控制方案不变；设i＝2；

步骤三、令信号周期数k＝1；时间t＝0；

步骤四、先将i号交叉口k-1周期的非直行相位时长调整幅度λ_i,k-1恢复；结合i号交叉口和i-1号交叉口之间的双向直行车流首车到达时间区间、交叉口干道方向直行相位时间之间的关系调整i号交叉口在k周期内的信号控制方案，并得到i号交叉口和i-1号交叉口之间的诱导车速；k＝1时，λ_i,1-1＝0；

步骤五、令t＝t+C_i,k；C_i,k表示i号交叉口调整后的第k周期的时长；

步骤六、若t＜T，则k＝k+1，重复步骤四、步骤五，直至t≥T；

步骤七、若i＜N，则i＝i+1，并返回步骤三；若i≥N，则结束。

2.根据权利要求1所述基于车速诱导的非统一周期时长下干线信号协调控制方法，其特征在于，步骤四的具体过程包括：

步骤四一、设各交叉口干道方向直行相位均为信号周期内的最后一个相位；根据i-1号交叉口的信号控制方案，确定i-1号交叉口车流首车到达i号交叉口的时间区间为：

其中，各交叉口干道方向长度均为L₀，L_i-1表示i-1号交叉口与i号交叉口之间的距离；C_i-1为i-1号交叉口原始信号周期时长；T_i-1为i-1号交叉口原始信号周期中的非直行相位时长，k′表示i-1号交叉口此时的周期数，λ_i-1,k′表示i-1号交叉口k′周期的非直行相位时长调整幅度；

步骤四二、确定i号交叉口驶向i-1号交叉口的车流首车到达时间区间：

令t-(k-1)C_i＝λ_i,k，控制|λ_i,k|≤△C_i，C_i为i号交叉口原始信号周期时长，△为偏差调整系数；

i号交叉口第k信号周期干道方向直行相位开启时间为：T_i+(k-1)C_i+λ_i,k，T_i为i号交叉口原始信号周期中的非直行相位时长；此时i号交叉口驶向i-1号交叉口的直行车流首车到达时间区间为

步骤四三、确定i号交叉口在k周期内的信号控制方案：

判断，是否存在k′使得式(1)和式(2)同时成立：

如果存在满足条件的k′，根据式(1)得到λ_i,k的范围为A1，根据式(2)得到λ_i,k的范围为A2，若A1与A2存在区间交集，则选取A1∩A2中绝对值最小的值作为i号交叉口k周期的非直行相位时长调整幅度值λ_i,k，即：i号交叉口调整后的第k周期中的非直行相位时长T_i,_k＝T_i+λ_i,k；并计算i-1号交叉口驶向i号交叉口车流的诱导车速和i号交叉口驶向i-1号交叉口车流的诱导车速；若A1与A2不存在交集，则比较选取A1与A2中绝对值最小的λ_i,k值，使T_i,k＝T_i+λ_i,k；如果该绝对值最小的值属于A1，计算i-1号交叉口驶向i号交叉口车流的诱导车速；如果该绝对值最小的值属于A2，则计算i号交叉口驶向i-1号交叉口车流的诱导车速；

若不存在k′使得上述两个表达式同时成立，则保持该周期的非直行相位时长不变，即：T_i,_k＝T_i。