[发明专利]一种路段车辆干扰下的协调自适应控制算法

权利要求书

1.一种路段车辆干扰下的协调自适应控制算法，其特征在于：所述控制方法如下：

1)在协调方向进口道安装车辆检测器，实时监测车辆到达情况，对协调相位进行实时的调整，在停止线后设置两个检测区域，根据两个检测区域的车流量与速度建立起路段干扰协调自适应模型；

2)当路段干扰过大时，该协调相位将进入过渡阶段，避免绿灯时间的浪费，结余下的时间在当前周期内根据比例分配给非协调相位，保证下个周期能够继续进行协调控制，同时也可将结余时间分配给协调相位，在下个周期提前开启协调相位；

3)当路段干扰较小，协调相位的相位时间将延长，同时压缩非协调相位的时间保证下个周期能够继续进行协调控制；

两个检测区内的实时流量计算如下：

Q_f＝Q_f3+Q_f1-Q_f2；

Q_s＝Q_s3+Q_s1-Q_s2；

其中Q_f是检测区一实时流量，Q_f1代表进入检测区一实时车辆数，Q_f2代表离开检测区一实时车辆数，Q_f3代表进入检测区一内上一计数周期结束剩余车辆数；

Q_s是检测区二实时流量，Q_s1代表进入检测区二实时车辆数，Q_s2代表离开检测区二实时车辆数，Q_s3代表进入检测区二内上一计数周期结束剩余车辆数；

根据检测区内流量可推算出车流密度的数据：

其中d为检测区内实时车流密度；

通过检测区内实时车流数量Q与检测区长度L的相比可以确定检测区域内车流的密度数据；

除此之外还要根据实际情况调查车道内流量极大时密度d_m以及该段道路畅通无阻时车辆的平均速度V₀；

获取到密度数据后即可建立起速度与密度间数据模型，该模型为指数模型；

V_s为检测区二车流平均速度；

d_s为检测区二实时车流密度；

通过对两个检测区流量与速度的整体分析可建立起路段车辆驶入的干扰强度模型：

其中I为路段干扰强度，协调相位最小绿灯时间为T_MIN，当协调相位放行时间T_j大于T_MIN后将实时计算路段干扰强度，当干扰强度-2＜I＜0时，则结束协调相位，否则将直接放行到T_MAX；

当协调相位执行时间T_j≠原方案设定时间时，非协调相位的时间将要进行调整，调整的相位时间根据原有方案相位间时间比例进行分配,例如原周期包含四个相位，则原周期：

T＝T₁+T₂+T₃+T₄；

其中T₁、T₂、T₃、T₄分别为相位1、相位2、相位3、相位4的相位时间，相位1为协调相位且各相位过渡时间相同；

则相位2实际运行时间T_k的计算如下：

则相位3实际运行时间T_l的计算如下：

则相位4实际运行时间T_m的计算如下：

当T_j-T₁＜0时若设置非协调相位时间只减不增，可提前开启协调相位，提前开启的时间即为T_j-T₁。