[发明专利]基于车辆排队长度的交叉口信号配时优化方法

权利要求书

1.一种基于车辆排队长度的交叉口信号配时优化方法，其特征在于：如下步骤：

(1)根据交叉口的渠化和控制方案实际情况，定义双环结构；

(2)双环结构中，环结构采用矩形表示，其中双环横向从左至右矩形按照时间顺序排序，矩形长度代表该流向绿灯时长，矩形左或右边界代表绿灯开始或结束的时刻；

(3)双环反映信号配时情况，确定双环包括两个方面：确定环内流向的排列以及确定流向通行的持续时间；

(4)确定环内流向的排列即每个环内的流向的放行顺序，从而确定环间两个流向的组合，其原则包括：第一，同一环内所有流向都是两两冲突，且环间对应位置的流向不冲突，第二，同一道路上的流向相邻放行；

(5)计算绿灯时间，根据绿灯约束调整理论绿灯时间得到实际绿灯时间，从而确定矩形长度。

2.根据权利要求1所述的基于车辆排队长度的交叉口信号配时优化方法，其特征在于：所述的步骤2中，具体定义方法为：双环结构中，f_i^(j)代表第j个环，编号i为流向。

3.根据权利要求1所述的基于车辆排队长度的交叉口信号配时优化方法，其特征在于所述的步骤(5)计算绿灯时间按照如下方式进行：

5.1：设f_i^(j)对应车道组的单车道饱和流率为S_i^(j)，单位为pcu/h；

5.2：计算f_i^(j)对应车道组的饱和车头时距h_i^(j)，h_i^(j)单位为s；

5.3：计算流向f_i^(j)对应车道组的消散波速Vd_i^(j)，单位为m/s；

5.4：计算f_i^(j)第t个周期的集结波速Va_i^(j)(t)，单位为m/s；

5.5：计算f_i^(j)第t个周期队尾车从队尾启动到其到达停车线所需时间β_i^(j)(t)，单位为s；

5.6：计算f_i^(j)第t个周期消散波从停车线传到队尾所需时间α_i^(j)(t)，单位为s；

5.7：计算f_i^(j)第t个周期的理论绿灯时长g_i^(j)(t)，单位为s；

5.8:根据双环边界约束条件；

5.9：根据双边约束条件得到实际绿灯时间。

4.根据权利要求3所述的基于车辆排队长度的交叉口信号配时优化方法，其特征在于所述的步骤5.8中：双环边界约束包括外约束，外约束是指通行权切换至某条道路时，双环的第一个流向绿灯的开始时刻相同，外约束只对每条道路双环的第一个流向起作用。

5.根据权利要求4所述的基于车辆排队长度的交叉口信号配时优化方法，其特征在于所述的步骤5.8中双环边界约束还包括内约束：内约束是指通行权在同一道路不同流向间切换时，内约束存在时，环间对应下标的流向必须同时开始，从信号控制相位的角度即两个流向的绿灯视为同一个相位。

6.根据权利要求3所述的基于车辆排队长度的交叉口信号配时优化方法，其特征在于不同车道饱和流率取值范围为：1400-2000pcu/h。

7.根据权利要求6所述的基于车辆排队长度的交叉口信号配时优化方法，其特征在于不同车道饱和流率取值1600pcu/h。