[发明专利]干线有轨电车双向绿波协调控制方法

说明书

本发明涉及城市公共交通系统与信号控制领域，具体涉及一种干线有轨电车双向绿波协调控制方法。协调控制方法包括通过获取有轨电车运行参数、几何参数、有轨电车干线交通参数；使用韦伯斯特配时方法计算交叉口最佳信号周期及各相位的绿信比，根据有轨电车发车间隔调整信号周期，并根据各相位的绿信比确定各相位时长，得到交叉口基本信号控制方案；构建有轨电车双向绿波信号控制模型；该模型以最小化有轨电车沿线交叉口绿灯延长时间为目标；求解以最小化有轨电车沿线交叉口绿灯延长时间为目标的优化模型，确定有轨电车沿线交叉口的信号方案。本发明实现有轨电车连续通过交叉口，并减少有轨电车优先控制对社会车辆的影响，提升交通系统的运行效率。

技术领域

本发明涉及城市公共交通系统与信号控制领域，具体涉及一种干线有轨电车双向绿波协调控制方法。

背景技术

有轨电车作为一种轻型轨道交通系统，相比常规公交，其优先权更加显著。但有轨电车的轨道多采用地面敷设形式，在平面交叉口与其他道路车流、行人产生交叉冲突，交通组织更为复杂。

目前有轨电车的控制多采用优先信号控制的方法，通过感应控制为有轨电车调整交叉口相位，从而实现有轨电车在交叉口的连续通行。沈阳有轨电车5号线在部分交叉口采用绝对优先控制方式；上海张江有轨电车采用驾驶员瞭望与人工调节站点停靠时间的方式实现有轨电车在交叉口不停车通行；苏州有轨电车2号线、淮安有轨电车则采用图解法来设置绿波。当前控制方法多关注于制定有轨电车优先控制规则并以有轨电车旅行时间稳定为优化目标，忽略了使用有轨电车信号优先导致相交道路社会车辆延误增大的负面作用。因此，采用此类方法将会对其他社会车辆产生较大影响，尤其在高峰时间段内可能造成地面交通堵塞。

目前常见的交通绿波控制要求干线交叉口的信号周期相同或成倍数关系，但现实中由于干线各个交叉口的交通流量不同，交叉口信号周期很难统一，使得理想化的传统绿波控制不具备适用条件。

因此，保障有轨电车的优先通行权，同时尽可能减少有轨电车优先通行对社会车辆的影响是至关重要的。

发明内容

发明目的：为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种干线有轨电车双向绿波协调控制方法。该方法不需要干线交叉口采用统一的信号周期，通过对有轨电车路段行程时间和各交叉口初始相位差的优化，获得最优的干线信号控制方案，该方案能为干线有轨电车双向绿波提供最佳背景信号控制方案，使有轨电车信号优先导致的交叉口绿灯延长时间总量最小，从而达到提高有轨电车通行效率并减少其对社会车辆影响的目的。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的干线有轨电车双向绿波协调控制方法，包括以下步骤：

步骤(1)、获取有轨电车运行参数、几何参数、有轨电车干线交通参数；

所述有轨电车运行包括：有轨电车的最大行驶速度、最小行驶速度、有轨电车在各个站点的最小停站时间、最大停站时间；

所述有轨电车几何参数为：有轨电车车长；

所述干线交通参数包括：干线相邻交叉口之间距离、交叉口几何尺寸、干线上下行交通流量；

步骤(2)、根据沿线各个交叉口的社会车辆流量以及各个流向的关键流率，使用韦伯斯特配时方法计算交叉口最佳信号周期及各相位的绿信比，根据有轨电车发车间隔调整信号周期，使有轨电车发车间隔为信号周期整倍数；并根据各相位的绿信比确定各相位时长，得到交叉口基本信号控制方案；

步骤(3)、以有轨电车双向绿波为约束条件，构建有轨电车双向绿波信号控制模型；该模型以最小化有轨电车沿线交叉口绿灯延长时间为目标；

步骤(4)、求解以最小化有轨电车沿线交叉口绿灯延长时间为目标的优化模型，确定有轨电车沿线交叉口的信号方案。