[发明专利]交通信号配时的方法

摘要

本发明公开了一种交通信号配时的方法，属于交通信号控制技术领域，包括以下步骤S1.多段式信号配时的时段划分与相位选择；S2.信号周期时长计算；S3.利用线性规划优化绿灯时间；S4.调整求解出的各相位绿灯时间；S5.利用MATLAB仿真真实情况。本发明的有益效果是通过线性规划对单个交叉路口建模，使路口达到最大能通过的车流量，使得交通控制技术灵活性好，适应与交通流迅速变化，且成本低，最终达到充分利用道路的目的。

主权项

一种交通信号配时的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.多段式信号配时的时段划分与相位选择；S2.信号周期时长计算；S3.利用线性规划优化绿灯时间：分以下步骤:S31.4个相位的绿灯时间分别为x＝(x1，x2，x3，x4)，并根据现实情况限制其时间20<＝xi<＝99秒；S32.根据出口道不同，车辆通过路口的时间为T＝(t1，t2，t3，t4，...，t9，t10，t11，t12)，其对应为各出口道车辆通过路口所需要的时间，可以得到周期内关键出口道总交通流量：其中tj为关键出口道的通过路口时间；S33.根据关键进口道不同，一辆车通过进口道的时间为T′＝(t′1，t′2，t′3，t′4)，t′1，t′2，t′3，t′4对应为各相位的绿灯时间x1，x2，x3，x4关键进口道车辆通过路口所需要的时间，可以得到周期内关键进口道最大可以通过的交通流量：其中t′j表示xi相位的绿灯时间关键进口道的车辆通过路口的时间，即t′1，t′2，t′3，t′4中的一个；S34.统计出关键出口道车流量Q＝(q1，q2，q3，q4)，以及各相位的绿灯时间结束时关键出口道，由虚线变实线之后的滞留车辆Q′＝(q′1，q′2，q′3，q′4)，即：Q等待＝(q′1+q′2+q′3+q′4  (公式.5)Q关键＝q1+q2+q3+q4其中q′i为各相位滞留车流量，Q关键表示现实情况关键出口道总的车流量；S35.选择N＝4个周期通过公式3、公式4、公式5得到线性规划方程其中j∈[1,12]   (公式.6) 20≤xi≤99为了保证交通通行能力优先直行车辆，取x1≥x2、x3≥x4；S36.使用矩阵运算解出x的所有解，求出周期内关键出口道最大总交通流量f(xi)，其 中xi则为各相位绿灯时间的解；S4.调整求解出的各相位绿灯时间:将S3中所求解出的绿灯时间综合考虑上一个周期中的关键出口道车流量做最后一次优化，使得在不影响关键车流的前提下，缩放相位时间，使得相位时间之和等于S2中所求得的周期时长，分为以下步骤：S41.将S3统计出的关键出口道车流量Q＝(q1，q2，q3，q4)中的q1，q2，q3，q4按比例缩小，使得(q1+q2+q3+q4)a＝1    (公式.8)其中a为缩小的比例，q1，q2，q3，q4为各相位关键出口道车流量；S42.将S3中求解得到的x＝(x1，x2，x3，x4)，按比例缩小使得(x1+x2+x3+x4)b＝1   (公式.9)其中b为缩小的比例；S43.通过下面公式10计算得到松弛时间cc＝C‑(x1+x2+x3+x4)   (公式.10)其中C为当前周期；S44.当c＞0时，通过下面公式.11求到最优解x′＝(x′1，x′2，x′3，x′4)：x'i＝c*(aqi+bxi)/2   (公式.11)其中i＝1，2，3，4；S45.当c≤0时：通过下面公式.12求到最优解x′＝(x′1，x′2，x′3，x′4)：x'i＝‑c*(aqi+bxi)/2   (公式.12)其中i＝1，2，3，4。