[发明专利]一种基于绿波带宽约束的感应控制方法

说明书

本发明公开了一种基于绿波带宽约束的感应控制方法，该方法首先以协调相位为分界点，将一个信号控制周期内的所有相位划分为协调前相位、协调相位，以及协调后相位；然后，基于信号控制周期及绿波带宽的约束，面向三种相位类型分别建立相位绿灯上下限计算模型；最后，基于计算得出的绿灯上下限依次对信号控制周期的各相位执行感应控制。本发明的方法能够在保证主干道绿波带宽的同时，根据交通需求自动调整相位绿信比，有效提高车辆的出行效率及交叉口的运行效率。

技术领域

本发明属于城市交通信号控制领域，特别是一种绿波带宽约束的感应控制方法。

背景技术

绿波协调指一系列的交叉口在信号周期固定的前提下，通过调整相位差使主干道上的车流依次到达各交叉口时均遇上绿灯。这种“绿波”交通可显著减少车辆在交叉口的停歇，提高道路运行效率。汽车按规定时速在绿波干道上行驶，能连续通过各个路口绿灯通行带的宽度，称为绿波宽度。绿波带宽是评价绿波协调的重要指标。

常规的绿波协调各相位的绿信比是固定不变的，对于短时间内交通需求变化较大的交叉口很不友好，经常出现相位绿灯空放或个别非协调相位进口车道短时拥堵的现象。感应控制虽然能够根据交通需求自动调节相位绿信比，但没有固定的周期长度，直接应用到绿波协调中，会使协调相位的绿灯时段动态改变，进一步给绿波带宽带来很大的波动性。

因此，寻找一种不破坏绿波带宽且相位绿信比与交通需求相匹配的方法存在着非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在不破坏绿波带宽的前提下，相位绿信比自动匹配交通需求的交通控制方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种绿波带宽约束的感应控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，以协调相位为分界点，将一个信号控制周期内的所有相位依据放行顺序划分为协调相位之前放行的相位、协调相位，以及协调相位之后放行的相位，分别简称为协调前相位、协调相位，以及协调后相位；

步骤2，基于信号控制周期及绿波带宽的约束，面向步骤1的三种相位类型分别建立相位绿灯上下限计算模型；

步骤3，计算信号控制周期内当前放行相位的绿灯上下限，基于此对相位执行感应控制。

进一步地，协调前相位的感应控制方式：

协调前相位感应控制，各相位的最小绿时间必须得到执行保障，且协调前相位的总绿灯时间至多占用到周期基础配时中协调相位绿波带宽的起始时刻。基于此，建立协调前相位的绿灯放行约束模型即相位绿灯上下限计算模型如下：

其中，Pt_i为相位i的实际放行时长，Bt_i为相位i的基础配时时长，Min_i为相位i的最小绿灯时长，Max_i为相位i的最大绿灯时长，n为协调前相位的数量。

当协调前相位放行时长达到绿灯约束下限时，如果在一个预设置的时间间隔内无过车需求，则切换下一相位，否则，延长一个预设置的单位时长，只要不断有车到达，相位绿灯可继续延长，直至协调前相位的绿灯约束上限，切换下一相位。

需要说明的是，第一个协调前相位的最小绿时长，只需保满足检测设备与停车线之间的车辆过交叉口的时间，之后会根据车辆到达需求自动延长。其他协调前相位的最小绿时长需满足基本的交通需求，用来约束前面放行相位最多可占用的时长；其数值可根据之前若干周期的交通需求自动计算。

进一步地，协调相位的感应控制方式：