[发明专利]一种自适应动态双向绿波协调控制算法有效

专利信息
申请号: 201811175287.6 申请日: 2018-10-10
公开(公告)号: CN109816999B 公开(公告)日: 2021-05-18
发明(设计)人: 沈焕生;沈琰荟;胡春良;潘翔;魏光宝;柏志伟 申请(专利权)人: 扬州市鑫通智能信息技术有限公司
主分类号: G08G1/081 分类号: G08G1/081
代理公司: 盐城博思维知识产权代理事务所(普通合伙) 32485 代理人: 翁文彬
地址: 225600 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要: 发明涉及交通信号控制中干线绿波控制技术领域,且公开了一种自适应动态双向绿波协调控制算法,包括以下步骤:1)收集以下参数,需要协调控制的干线交叉口数量N,协调干线上相邻交叉口的距离,即从本交叉口的停车线到下一交叉口的停车线之间的距离Disti。该自适应动态双向绿波协调控制算法,通过本发明所提出的自适应动态双向绿波控制算法可以完成一条干线绿波控制中,不同路段不同行驶方向采用不同的绿波带速度,并可自动适应路段路况,动态调整干线各相关交叉口的相位差,具有易实施,符合实际道路运行规律要求及快速准确求解动态双向绿波时的各交叉口相位差,且可达到绿波开始于绿灯起始条件下的使干道绿波带宽最大的特点。
搜索关键词: 一种 自适应 动态 双向 协调 控制 算法
【主权项】:
1.一种自适应动态双向绿波协调控制技术,其特征在于,包括以下步骤:1)收集以下参数,需要协调控制的干线交叉口数量N,协调干线上相邻交叉口的距离,即从本交叉口的停车线到下一交叉口的停车线之间的距离Disti;2)设置第一个交叉口为首交叉口,计算随后的交叉口与首交叉口的距离,记为上行距离Forwardi,以最后一个交叉口为首交叉口,计算其余交叉口与最后一个交叉口的距离,记为下行距离Backwardi;3)计算各交叉口的最佳单点控制参数,根据交叉口的各车道的流量参数,结合交叉口的各方向的车道数、坡度、车道宽度、自行车数量等参数,得到最佳的交叉口信号周期Ci和各相位的最佳绿时长GRNi和绿信比Gi,设置协调相位为第一相位;4)设置协调干线的各交叉口初始公共周期为C0=max(Ci);5)估算上行、下行各路段的最佳绿波带速度ForwardVi和BackwardVi,通过各交叉口间的检测器估算交叉口的上行最佳绿波带速度ForwardVi和下行最佳绿波带速度BackwardVi,为简单起见,初始的上行最佳绿波带速度ForwardVi和下行最佳绿波带速度BackwardVi设置为限速范围内的本时段车速分布60%的最高车速;6)不失一般性,设首个交叉口为参考点,其绿波相位差为零,其它交叉口计算相对于此交叉口的相位差,首先根据各路段的上行绿波带速度计算其它交叉口的理想上行间隔时间点ForwardTi,计算公式为ForwardTi=ForwardTi‑1+Disti/ForwardVi;7)经过6)计算可得到最后一个交叉口的上行间隔时间点为ForwardTN,假定下行绿滤带在最后一个交叉口的初始时刻与上行时间重叠,即BackwardTN=ForwardTN;8)计算其余各交叉口的理想下行绿波起始时间点,BackwardTi‑1=BackwardTi+Disti/BackwardVi;9)根据各交叉口的绿时长、上行绿波起始时间ForwardTi和下行绿波起始时间BackwardTi,计算各交叉口的最佳相对相位差Diffi和此时的交叉口绿波宽度GWi;a)令下行绿波起始时间与上行绿波起始时间之差除以交叉口周期为gap,即可令gap=(BackwardTi‑ForwardTi)%C;b)若gap小于当前交叉口的绿时长,则可设定当前交叉口相位差为上行绿波时间除以周期的余数,即Diffi=ForwardTi%C,此条件下,上行绿波宽为gap,下行绿波宽为Gi–gap;c)若gap<C‑Gi,则当前交叉口不满足双向绿波条件,必须重新设定,若gap>C‑Gi,则正向绿波宽可设定为wid1,相应地可求得当前交叉口的相位差为Diffi=(ForwardTi–(Gi‑wid1))%C,此时,上行绿波宽为wid1=gap–(C‑Gi),下行绿波宽为gap;10)计算所有交叉口的相位差Diffi和上行绿波宽wid1和下行绿波宽wid2后,令总体绿波宽wid=min(wid1,wid2),保存当前状态下的绿波带宽度wid;11)调整下行绿波带位置,减少最后一个交叉口的相位差DiffN=DiffN‑1,并再次重复过程3),重新计算新的绿波宽度,并与以前所得的绿波宽度比较,保留较大值,此过程的重复次数为最后一个交叉口的绿时长GN;12)微调各路段绿波带速度,并重复5)到11)过程,以求得最大的绿波宽度,可以根据需要在设定限速值附近3到5km/h范围内进行求解,以解得最大的绿波宽度wid和相应的各交叉口的相对相位差Diffi;13)适当增加各交叉口的周期,并保持各交叉口的绿信比不变,比较所能得到最大绿波带宽,保留最大绿波带宽及此时的各交叉口相位差。
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