[发明专利]交通信号协调优化方法及装置、计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种交通信号协调优化方法，其特征在于，包括：

获取协调时段内，协调路径各个路口的信号方案时段；

根据所述信号方案时段划分所述协调时段，得到协调子时段集合，其中，当所有所述信号方案时段均等于所述协调时段时，所述协调子时段集合包含一与所述协调时段相等的协调子时段，当存在至少一个所述信号方案时段不等于所述协调时段时，所述协调子时段集合包含多个与所述协调时段不相等的协调子时段；

获取所述协调路径各个路口在各所述协调子时段的周期优化范围、绿信比及协调速度，其中，归属于同一所述协调时段的所述协调子时段的周期优化范围、协调速度相等；

基于所述周期优化范围、所述绿信比及所述协调速度，通过交通信号协调优化模型，进行公共周期、相位差及相序优化，得到优化后的交通信号控制方案，其中，所述交通信号协调优化模型包含所述协调路径各个路口在所述协调时段内的协调子时段方案相位差一致的约束；

所述交通信号协调优化模型以绿波带被打断的次数最少、绿波带的带宽最大、被打断后绿波带中心线的偏移量最小为优化目标；

所述交通信号协调优化模型的目标函数为：

其中，、、为多目标权重，，指协调单元，所述协调单元由协调路径与单个协调子时段组合而成，指路径中的路口序号，指协调单元中第个路口协调方向的目标车流量，指协调单元中第个路口下游路段的车队离散的修正系数，指表征协调单元中第个路口处绿波带是否断开的系数，，指协调单元中第个路口下游路段的小汽车绿波带宽度，指协调单元中第个路口处绿波带中心线偏移的距离。

2.如权利要求1所述的交通信号协调优化方法，其特征在于，所述交通信号协调优化模型包含相序决策变量，所述交通信号协调优化模型包含如下约束：

其中，为变量，，表示路口，表示相位，表示路口的第种相序中相位的绿灯开始时间和周期开始时间的差值，为所述相序决策变量，指路口的相位实际采用的绿灯开始时间和周期开始时间的差值，表示相序方案的序号。

3.如权利要求1所述的交通信号协调优化方法，其特征在于，所述交通信号协调优化模型包括如下约束条件：

周期时长约束：

其中，指公共周期最大值，指公共周期最小值，指公共周期的倒数，指路口的当前周期，为预设常数，指协调单元的总路口数；

绿波带位置约束：

其中，指协调单元中第个路口下游路段的小汽车绿波带宽度；指协调单元中第个路口绿波带中心线和绿灯开始时间差值；指协调单元中第个路口第个相位的相位时间，指表征协调单元中第个路口是否采用第个相位结构方案的系数，，当时，协调单元中第个路口采用第个相位结构方案，当时，协调单元中第个路口不采用第个相位结构方案；

每相邻两个路口之间的相互约束：

其中，指协调单元中第个路口的绝对相位差，按照周期开始时间计，指协调单元中第个路口的相位绿灯开始时间和周期开始时间的差值，指协调单元中第个路口绿波带中心线和绿灯开始时间差值；指协调单元中第个路口的行驶时间；指协调单元中第个路口处绿波带中心线偏移的距离，指协调单元中第个路口的绝对相位差，指协调单元中第个路口的相位绿灯开始时间和周期开始时间的差值，指协调单元中第个路口绿波带中心线和绿灯开始时间差值，为整数变量；

行驶时间约束：

其中，指协调单元中第个路口到第个路口的距离，指协调单元中第个路口下游路段的小汽车绿波带设计车速；

绿波分段的相关变量约束：

其中，指表征协调单元中第个路口处绿波带是否断开的系数，指表征协调单元中第个路口处绿波带是否断开的系数，指极大的正常数，指协调单元中第个路口处绿波带中心线偏移的距离，指协调单元中第个路口下游路段的小汽车绿波带宽度，指协调单元中第个路口下游路段的小汽车绿波带宽度；

绿波带和实际车流运行一致性约束：

其中，指协调单元中第个路口绿波带中心线和绿灯开始时间差值，指协调单元中第个路口下游路段的小汽车绿波带宽度，指表征协调单元中第个路口处绿波带是否断开的系数，指协调单元中第个路口第个相位的相位时间，，若，则协调单元中第个路口采用第个相位结构方案，指协调单元中第个路口处绿波带中心线偏移的距离，协调单元中第个路口绿波带中心线和绿灯开始时间差值；

过饱和情况下需求带宽约束中取绿信比：

其中，指协调单元中第个路口下游路段的绿波带需求带宽。