[发明专利]一种路段施工区背景下基于交通波的干线协调控制方法

权利要求书

1.一种路段施工区背景下基于交通波的干线协调控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、建立能反映施工区特征的交通波模型，包括：

一、不受施工区影响的交叉口交通波模型；

二、受施工区影响的上游交叉口交通波模型；

三、受施工区影响的下游交叉口交通波模型；

其中：所述不受施工区影响的交叉口交通波模型包括：

(1)建立停车波的波速公式如下：

式中，i是相位标号，t表示时刻，wⁱ(t)为交通波的波速，lⁱ(t)为交通波的波前位置，下标q、s、l和c分别表示停车波、启动波、消散波和压缩波，qⁱ(t)和ρⁱ(t)分别为该相位的车辆到达率与密度，为道路阻塞密度；

(2)建立启动波的波速公式如下：

式中，sⁱ和分别为该交叉口的饱和流率以及对应的车辆消散速度，为所计算相位的绿灯开启时间，为绿灯持续时间；

(3)建立消散波的波速公式如下：

(4)建立压缩波的波速公式如下：

式中，为所计算相位的红灯开启时间；

其中：

式中，为排队最远点的位置；

步骤二、计算在路段施工区背景下各个交叉口的停车延误；

步骤三、以协调相位停车延误最小为主要目标，交叉口停车延误最小为次要目标，协调相位排队车辆不上溢为约束条件建立双目标的干线协调模型。

2.根据权利要求1所述的一种路段施工区背景下基于交通波的干线协调控制方法，其特征在于：所述受施工区影响的上游交叉口交通波模型包括：

(1)建立启动波的波速公式如下：

式中，i是相位标号，t表示时刻，wⁱ(t)为交通波的波速，lⁱ(t)为交通波的波前位置，下标q、s、d分别表示停车波、启动波和减速波，为所计算相位的绿灯开启时间，为绿灯持续时间，sⁱ和分别为该交叉口的饱和流率以及对应的车辆消散速度，c_w和v_w分别为施工区的通行能力和限速，为道路阻塞密度；

(2)建立消散波的波速公式如下：

式中，下标c和l分别表示压缩波和消散波；

(3)建立减速波的波速公式如下：

其中：

式中，l_AB为施工区上游端点与交叉口停车线之间的距离，且要求否则等式不成立。

3.根据权利要求1所述的一种路段施工区背景下基于交通波的干线协调控制方法，其特征在于：所述受施工区影响的下游交叉口交通波模型包括：

(1)建立停车波的波速公式如下：

式中，i是相位标号，t表示时刻，wⁱ(t)为交通波的波速，lⁱ(t)为交通波的波前位置，qⁱ(t)为到达率，ρ(t)为密度，下标w、q、s、l、c、d分别表示施工区内部、停车波、启动波、消散波、压缩波和减速波，ρ_wj为施工区内阻塞密度；

(2)建立启动波的波速公式如下：

式中，为所计算相位的绿灯开启时间，为绿灯持续时间，sⁱ和分别为该交叉口的饱和流率以及对应的车辆消散速度；

(3)建立消散波的波速公式如下：

式中，v_w为施工区的限速；

(4)建立压缩波的波速公式如下：

其中：

1)左转方向的停车波的波前位置计算公式如下：

式中，i为左转相位的编号，j为直右相位的标号，1为C点上游的左转波前位置编号，2为C点之后的左转波前位置编号；

2)左转方向的启动波的波前位置计算公式如下：