[发明专利]一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法与装置

权利要求书

1.一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取左转线路有轨电车绿波设计需求的路段几何参数和交通参数、交叉口信号控制参数、社会车辆行驶性能参数、有轨电车行驶性能参数、有轨电车停靠站参数；

(2)构建混合整数线性规划模型，模型的优化目标为社会车辆双向绿波带宽加权之和最大化，模型的约束条件包括社会车辆的绿波约束、左转线路有轨电车绿波约束、社会车辆与左转线路有轨电车交互约束、信号周期时长约束；

(3)计算混合整数线性规划模型的最优解，得到最优控制方案，包括最优的周期长度、优化路径路段最优绿波带宽、各交叉口的相序相位以及各交叉口的相位差、社会车辆路段行程时间、左转线路有轨电车路段行程时间、左转线路有轨电车停靠时间。

2.根据权利要求1所述一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中获取的路段几何参数包括交叉口间距，路段交通参数包括上下行社会车辆交通量，交叉口信号控制参数包括周期长度、上下行红绿灯时长、有轨电车交叉口清空时间，社会车辆行驶性能参数包括路段平均速度最大值和最小值，有轨电车行驶性能参数包括路段平均速度最大值和最小值，有轨电车停靠站参数包括停靠站时间最大值和最小值、每两个交叉口之间的停靠站数目。

3.根据权利要求2所述一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合整数线性规划模型的目标表示为：

其中：b_gi和分别为干线上、下行方向交叉口S_i与S_i+1之间的社会车辆绿波带宽，a_i和分别为交叉口S_i与S_i+1之间的上、下行方向路段的社会车辆绿波带宽的权重，n为交叉口数量。

4.根据权利要求3所述一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中社会车辆的绿波约束包括：

上下行社会车辆绿波的相位差约束：

其中：w_gi和w_g(i+1)分别为交叉口S_i与S_i+1处的上行社会车辆绿波带中线与上行红灯时间右侧的时间差值，和分别为交叉口S_i与S_i+1处的下行红灯时间左侧与下行社会车辆绿波带中线的时间差值，l_i为交叉口S_i的干线上行左转相位，为交叉口S_i的干线下行左转相位，δ_i和为0-1变量，r_i为交叉口S_i的上行直行相位所对应红灯时间，t_gi为社会车辆从交叉口S_i行驶至S_i+1处的行程时间，为社会车辆从交叉口S_i+1行驶至S_i处的行程时间，m_gi为周期时长的整数倍；

避免社会车辆绿波带触碰到红灯时间的约束：

b_gi/2≤w_gi≤1-r_i-b_gi/2

b_gi/2≤w_g(i+1)≤1-r_i-b_gi/2

相邻两个交叉口之间社会车辆行程时间约束：

(L_i/v_g,max)Z≤t_gi≤(L_i/v_g,min)Z

其中：L_i为交叉口S_i与S_i+1之间的距离，v_g,max与v_g,min分别为社会车辆平均行驶车速的最大值和最小值，为交叉口S_i的下行直行相位所对应红灯时间，Z为信号周期时长的倒数，即Z＝1/C，C为信号周期时长。