[发明专利]一种子区协调自适应控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种子区协调自适应控制方法及装置，方法包括：获取标定子区各个交叉口的实时交通状态数据和协调控制的信号配时数据；结合信号配时数据和预先建立的混合整数线性规划模型进行求解，获得绿波带位置；根据绿波带位置和信号配时数据生成各个交叉口的绿波保障约束；根据实时交通状态数据生成各个交叉口的单点约束条件，根据实时交通状态数据分别确定各个交叉口的交通状态，并根据交通状态生成各个交叉口的优化目标；根据各个交叉口的绿波保障约束、单点约束条件和优化目标进行寻优，确定各个交叉口的控制方案。本发明的技术方案能够在对各个交叉口进行协调控制的同时，根据交通量的变化动态地调整各交叉口的控制方案。

技术领域

本发明涉及交通信号控制技术领域，具体而言，涉及一种子区协调自适应控制方法及装置。

背景技术

随着汽车保有量的急剧增加，在对城市路网中的数以百计的交叉口进行信号控制时，常将路网划分为多个相互独立的区域，每个区域包含一个或相邻的多个交叉口，该区域就是交通控制中的子区。

子区协调控制是指将子区内各个交叉口的交通信号联动起来进行协调控制，其能够提高路网通行效率，是解决区域交通拥堵的有效方法。但是现有的子区协调控制中，各个交叉口的信号控制方案是固定的，适用性较差，当路网中的交通流发生变化时，各个交叉口的控制方案的交通引导效果会降低。

发明内容

本发明解决的问题是如何改善子区协调控制的交通引导效果。

为解决上述问题，本发明提供一种子区协调自适应控制方法及装置。

第一方面，本发明提供了一种子区协调自适应控制方法，包括：

获取标定子区各个交叉口的实时交通状态数据和协调控制的信号配时数据；

结合所述信号配时数据和预先建立的混合整数线性规划模型进行求解，获得绿波带位置，其中，所述混合整数线性规划模型用于优化所述标定子区内各个所述交叉口协调控制时的绿波带；

根据所述绿波带位置和所述信号配时数据生成各个所述交叉口的绿波保障约束；根据所述实时交通状态数据生成各个所述交叉口的单点约束条件，根据所述实时交通状态数据分别确定各个所述交叉口的交通状态，并根据所述交通状态生成各个所述交叉口的优化目标；

根据各个所述交叉口的所述绿波保障约束、所述单点约束条件和所述优化目标进行寻优，确定各个所述交叉口的控制方案。

可选地，所述混合整数线性规划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。

可选地，所述信号配时数据包括协调控制周期时长和协调控制相位差，所述混合整数线性规划模型的约束条件包括周期时长约束、相位差约束、绿波带位置约束、行驶时间约束、绿波分段的相关变量约束、绿波带和实际车流运行一致性约束、过饱和情况下需求带宽约束、同一所述交叉口在协调控制阶段内的相位结构相同的约束，其中，所述周期时长约束包括各个所述交叉口的周期时长等于所述协调控制周期时长，所述相位差约束包括每相邻两个所述交叉口之间的相位差等于所述协调控制相位差。

可选地，所述绿波带位置包括绿波带的开始时间和结束时间，所述绿波保障约束包括：

对于任一所述交叉口，协调相位阶段的绿灯开始时间小于或等于所述绿波带的开始时间，其中，所述协调相位阶段为对各个所述交叉口进行协调控制时各个车流流向所面对的相位阶段；

所述协调相位阶段的绿灯结束时间大于或等于所述绿波带的结束时间；

所述交叉口的周期时长保持不变。

可选地，所述实时交通状态数据包括绿灯时长，所述单点约束条件包括：

对于任一所述交叉口，在预设的基础绿灯时长的基础上，所述绿灯时长的允许调整量在预设范围内。