[发明专利]绿波协调控制下的干线路段划分方法

摘要

本发明公开了一种绿波协调控制下的干线路段划分方法，依据路段固有属性以及交通参数的变化，利用相邻交叉口、路段间的相似性、宏观基本图中的交通流模型以及交通流密度的约束，将一条干线划分为多个路段，在此基础上进行协调控制；该种绿波协调控制下的干线路段划分方法，利用宏观基本图中道路属性对干线交通参数变化较大的路段进行划分，解决了交通干线绿波协调控制带宽较窄的问题。该方法同时是基于实时数据，因此具有动态调整，实时反馈的功能，增加了方法的适应性和准确性。

主权项

1.一种绿波协调控制下的干线路段划分方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、初始信息采集：在单点信号优化控制下采集交通流参数以及干线静态信息；S2、交通指标计算：包括相邻交叉口、路段间相关度计算、路段容纳交通量计算、Van Aerde模型下基本特征参数值计算；其中，路段容纳交通量计算使用三个时间段即早高峰、晚高峰、平峰的车流平均密度作为路段容纳交通量，具体如下：其中，R是路段容纳交通量，q是直行交通流流量，i是时段编号，i＝1是早高峰时段；i＝2，晚高峰时段；i＝3，平峰时段；j是路段编号，l是路段长度，λ是路段车道数；利用Van Aerde模型计算道路基本特征参数值：其中，k是交通流密度，q是交通流流量，u是交通流平均速度，c1是车辆间的固定距离，在一般城市路段平峰时取2‑3米，高峰时取1‑2米；c2是车辆间的可变间距，c3是车辆间的距离系数；根据式(2)、(3)、(4)、(5)计算出参数c2、c3、自由流速度uf(km/h)、临界速度uc(km/h)；考虑到第二边界条件，由于拥挤密度时的交通流速度u＝0，根据式(2)得到，拥挤密度：此时，由式(5)可得到车辆间可变间距考虑到第三边界条件，当道路通行能力达到最大值qc时，其速度为临界速度uc，结合公式(3)、(7)此时c3、qc可由下式得到S3、进行路段划分：建立相邻交叉口、路段间相关度模型并计算，剔除交叉口、路段间相关度的交叉口，不进行协调控制，j是路段编号；α是路段间相关度阈值；统计路段间自由流速度的上、下四分位数，对于处于上、下四分位数之间的路段，划为同一子区并进行绿波协调控制；处于四分位数以下或以上的路段，另为一子区进行绿波协调控制；计算路段饱和度，子区内进行协调控制时，计算参与协调干线及其支路的饱和度p值，如果p大于设定值，则放弃其参与子区协调，将其作为单点进行信号优化配时；其中，路段的饱和度计算如下：式中，p为路段当前饱和度值，q为路段当前交通流流量，qc为路段的通行能力；所述相邻交叉口、路段的相关度计算具体如下：其中，是相邻路段交叉口和路段间的相关性，R是路段容纳交通量，i是时段编号，i＝1是早高峰时段；i＝2，晚高峰时段；i＝3，平峰时段；j是路段编号；I是相邻交叉口关联度值；S4、划分路段后进行绿波协调控制；S5、交通指标监测：在实施交通干线子区绿波协调控制后，每隔一段时间输入道路当前运行参数，计算交通指标和路段划分指标；S6、判断干线子区内交通指标的差异度是否达到阈值：如果未达到阈值，则执行当前信号配时方案；若差异度达到阈值，则转到步骤S4，调整干线子区后并重新进行绿波协调控制。