[发明专利]一种基于绿波带宽度最大化的干道绿波协调控制配时方法

摘要

发明公开了一种基于绿波带宽度最大化的干道绿波协调控制配时方法，包括如下步骤：1）调查干道上信号交叉口几何设置参数和基本配时参数，计算交叉口之间的换算距离Di；2）计算理想信号间距的取值范围和迭代步长，得到理想信号间距的取值集合A；3）划分理想信号相对位置，基于绿波损失计算规则，计算所有可能理想信号间距取值Aj下干线上的最大绿波带宽度GWBj；4）选取GWBj中的最大值为最优绿波带宽度GWB*，计算各交叉口的绿时差，得到干线绿波带宽度最大的协调控制配时方案。

主权项

一种基于绿波带宽度最大化的干道绿波协调控制配时方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1）对干线上信号交叉口的基本几何参数和配时参数进行调查，得到干线上信号交叉口个数为N个，第i个交叉口和第一个交叉口间的路段长度为D0i，i=1,2,…,N，第i个交叉口的绿信比为λi，i=1,2,…,N，干线上公共信号周期C的取值范围为C∈[Cmin，Cmax]，干线上车辆的平均运行速度为v，计算交叉口间的换算距离Di，i=1,2,…,N；2）基于所述步骤1）中调查得到的基本参数，计算理想信号间距a的取值范围为：a∈[Cmin·v/2，Cmax·v/2]，理想信号间距a的迭代步长为：s=v/2；然后根据公式Aj=Cmin·v/2+s*(j‑1)计算理想信号间距a所有的可能取值Aj，并生成理想信号间距a所有可能取值的集合A，A={Cmin·v/2,Cmin·v/2+s,Cmin·v/2+2s,...Cmin·v/2+s*(j‑1),…Cmax·v/2}，其中j为可能选取的迭代步长数，j=1,2,…,Cmax‑Cmin+1；3）按照如下方法，分别计算理想信号间距a的每一个可能取值Aj下，干线上的最大绿波带宽度：31）首先计算干线交叉口余数向量y=[y1，y2,…,yN]，其中yi为Di除以Aj所得到的余数，然后基于所述干线交叉口余数向量y计算旋转余数向量y’=[y1’，y2’,…,yN’]，最后将干线交叉口余数向量y和旋转余数向量y’中的所有元素合并到一个向量中，并将合并后得到向量中的所有元素按取值从小到大顺序排序，得到理想信号间距分割向量Y=[Y1,Y2,…,Y2N]；32）计算理想信号相对位置取值集合X=[X1,X2,…Xk,…,X2N]，其中理想信号相对位置可能取值Xk=（Yk+Yk+1）/2，k=1,2,…,2N‑1，X2N=（Y2N+Aj）/2；33）首先利用绿信损失计算规则，按照如下方法分别计算每一个理想信号相对位置可能取值Xk下的干线绿波带宽度GWB0j,k：计算理想信号相对位置可能取值Xk下信号交叉口i对应的前绿波损失Lfi和后绿波损失Lbi，i=1,2,…,N；然后选取所有Lfi中的最大值作为理想信号相对位置可能取值Xk下干线绿波带宽的前绿波损失LfMk，选取所有Lbi中的最大值作为理想信号相对位置可能取值Xk下干线绿波带宽的后绿波损失LbMk；最后计算理想信号相对位置可能取值Xk下的干线绿波带宽度GWB0j,k=50%‑LfMk‑LfMk；34）选取所有GWB0j,k中的最大值作为理想信号间距a的可能取值Aj下，干线上 的最大绿波带宽度GWBj；4）选取所有干线上的最大绿波带宽度GWBj中的最大值，将它所对应的理想信号间距a的可能取值Aj作为最优理想信号间距值a*，然后计算干线最优公共周期值C*=2a*/v，进而根据绿时差计算规则计算得到第i个交叉口的绿时差Oi，最后将干线最优公共周期值C*和所有交叉口的绿时差作为使干线绿波宽度最大的最优协调控制配时方案。