[发明专利]干支道混合区域的协调控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及交通管理与控制领域，尤其涉及一种干支道混合区域的协调控制方法及系统。

背景技术

随着经济的高速发展，我国车辆的数目极度膨胀，在道路面积没有相应扩大的条件下，交通堵塞严重已成为所有城市管理的最大问题之一，并且日益成为阻碍城市发展的重要因素。设计一套合理的区域协调控制方案是解决道路交通堵塞、优化交通分布的最主要方式和途径。

目前，国外较为成功且应用广泛的区域控制系统有方案选择式SCATS系统、固定式脱机控制系统TRANSYT、方案生成式SCOOT系统。然而，SCACT系统未使用交通模型，限制了相位差、周期的优化程度，因此协调效果不佳。TRANSYT系统计算量太大、需要大量的网络几何尺寸和交通流数据。SCOOT系统也需要大量的路网几何尺寸和交通流数据，并且小步长地调整不足以响应每个周期的交通需求。

目前区域协调控制主要存在以下缺点：计算复杂度高、所需输入变量多和非实时性。

因此，亟需一种能够降低计算的复杂度、减少所需的输入量、能实时动态地对区域进行协调控制，并且效果良好的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种干支道混合区域的协调控制方法，该方法降低计算的复杂度、减少所需的输入量、能实时动态地对区域进行协调控制，并且效果良好。另外，本发明还提供了一种干支道混合区域的协调控制系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种干支道混合区域的协调控制方法，包括：划分步骤，将所述干支道混合区域划分为多个子区；第一确定步骤，对于每个子区，基于所设定的多个理想交叉口间距中每个理想交叉口间距条件下得到该子区内部实际交叉口与所设定的理想交叉口之间的挪移量，基于这些挪移量来确定该子区的最佳周期和该子区内部各交叉口的最佳相位差；第二确定步骤，对于各个子区中每个交叉口，基于该交叉口的当前各相位饱和度，计算下一周期使用预设的多个绿信比方案中每个方案后的交叉口预计饱和度，将值最小的交叉口预计饱和度所对应的绿信比方案确定为该交叉口的最佳绿信比方案，其中，所述绿信比方案为各相位绿灯时间占信号周期长度的比例值。

在一个实施例中，在所述第一确定步骤中，进一步包括：S21，设定多个理想交叉口间距值；S22，在每个理想交叉口间距条件下，计算各交叉口与基于该理想交叉口间距得到的理想交叉口的挪移量，然后，将所得到的挪移量按照设定顺序进行排序，并计算排序后的各相邻挪移量之差；S23，从对于所有理想交叉口间距得到的各相邻挪移量之差中选择值最大的挪移量差值，将该挪移量差值对应的理想交叉口间距确定为该子区的最佳理想交叉口间距；S24，基于所述最佳理想交叉口间距得到该子区的最佳周期；S25，根据所述最佳理想交叉口间距和最大的挪移量差值，确定与对应该最佳理想交叉口间距的理想交叉口之间具有最大偏移量的交叉口，然后根据该交叉口和所述最大偏移量来得到其他交叉口与相对应其他交叉口的理想交叉口的偏移量，并确定其他交叉口偏移的理想交叉口的序号是奇数还是偶数；S26，分别设定对应奇数理想交叉口和对应偶数理想交叉口的协调方式，并根据协调方式确定该子区内部各交叉口的最佳相位差。

在一个实施例中，利用以下表达式来设定多个理想交叉口间距m_μ：

mμ=vcβ2-10+μ]]>

其中，c_β表示该子区的初始周期，v表示干道内车辆的平均行驶速度，μ取值为[1,21]的整数。

在一个实施例中，在每个理想交叉口间距条件下，利用以下表达式来计算各交叉口与基于该理想交叉口间距得到的理想交叉口的挪移量：