CN103559797A - 一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法，包括确定各个交叉口干道方向的信号相位允许设置方式，制定各个交叉口在不同信号相位允许设置方式下的绿信比分配方案，确定干道公共信号周期的取值范围，计算不同公共信号周期取值与不同信号相位设置方式下的理想交叉口间距，确定干道各个交叉口的最佳信号相位设置方式及最佳干道公共信号周期，计算干道各个交叉口的相位差，求取双向通过带宽度。本发明不会受到干道交叉口信号相位设置方式的限制，能够适用于各种相位设置方式下的干道双向绿波协调控制方案优化设计，具有良好的通用性与广泛的适用范围。

Description

一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法

技术领域

本发明涉及交通信号协调控制领域，具体涉及一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法。

背景技术

干道绿波协调控制是将干道上的多个交叉口以一定方式联结起来作为研究对象，同时对各个交叉口进行相互协调的配时方案设计，使得尽可能多的干道行驶车辆可以获得不停顿的通行权。干道绿波带设计方法将通过寻求绿波通行时间与公共信号周期比值的最大化，从而确定干道协调控制系统的信号配时参数，是以绿波带宽作为评价指标来研究干道配时方案的协调控制效果。

目前常用的干道双向绿波协调控制方法有：图解法、数解法、模型法。其中，数解法作为一种最为常用的数值计算方法，具有计算简洁、设计方便、可操作性强等优点，在一些干道绿波协调控制实际方案设计中得以应用，取得了一定的实际控制效果。然而现有绿波协调控制数解方法仅适用于采用进口对称放行方式的干道交叉口群（所有交叉口干道方向均采用直行车辆对称放行），或采用进口单独放行方式的干道交叉口群（所有交叉口干道方向均采用直左车辆同时放行），而对于采用进口混合放行方式的干道交叉口群（交叉口干道方向采用包含进口对称放行、进口单独放行以及进口搭接放行等多种放行方式），则显得无能为力。

进口对称放行、进口单独放行与进口搭接放行作为交叉口信号相位设计的三种典型方式，在提高交叉口通行能力、均衡各流向车道利用率、协调直左车流通行权、适应实时交通需求变化等方面各有所长。因此，干道上的各个交叉口应根据其平面几何特点与交通需求特性，选取适宜的信号相位设计方式，研究一种相位通用型的干道双向绿波协调控制方法，以满足多种信号相位设置方式下的干道双向绿波协调控制设计需要，具有非常重要的现实意义。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法。

本发明针对进口混合放行相位设计方式的特点，使采用多种信号相位设置方式的干道交叉口群也能实现双向绿波协调控制。

本发明采用的技术方案：

一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法，包括如下步骤：

S1确定各个交叉口干道方向的信号相位允许设置方式；

根据各个交叉口干道方向的车道渠化情况与实际交通状况，确定其信号相位允许设置方式，通常可以包括对称放行、搭接放行与单独放行三种类型。

S2制定各个交叉口在不同信号相位允许设置方式下的绿信比分配方案；

针对交叉口的不同信号相位允许设置方式，在满足非协调方向车流通行需求基础上，根据交叉口干道方向信号相位总绿信比不变的原则，将富余的绿信比全部分配给协调相位。

S3确定干道公共信号周期的取值范围；

根据干道上各个交叉口的信号周期取值范围，确定干道公共信号周期的取值范围。对于干道上的N个交叉口，假设第i个交叉口的信号周期变化范围为[C_imin,C_imax]，则干道协调控制系统的公共信号周期允许变化范围[C_min,C_max]应取为[max{C_1min,C_2min,…C_Nmin},min{C_1max,C_2max,…C_Nmax}]，其中，C_imin表示第i个交叉口允许的信号周期最小取值，C_imax表示第i个交叉口允许的信号周期最大取值，i为小于或等于N的正整数。C_min表示公共信号周期的最小取值，C_max表示公共信号周期的最大取值，max表示取大运算，min表示取小运算。

S4计算不同公共信号周期取值与不同信号相位设置方式下的理想交叉口间距；

针对基准交叉口与其它交叉口之间的不同相位组合，利用如附图1所示的时距图分别计算相应的理想交叉口间距。附图1中，P_A点表示交叉口A（基准交叉口）的实际所在位置，P_BL1(1)点表示交叉口B相位设置为南北搭接时的第1个可选理想位置，P_BS(1)点表示交叉口B相位设置为南北对称时的第1个可选理想位置，P_BL2(1)点表示交叉口B相位设置为北南搭接时的第1个可选理想位置，P_BO1(1)点表示交叉口B相位设置为北南东西时的第1个可选理想位置，P_BO2(1)点表示交叉口B相位设置为南东北西时的第1个可选理想位置，P_BO3(1)点表示交叉口B相位设置为南西北东时的第1个可选理想位置，P_BO4(1)点表示交叉口B相位设置为南北东西时的第1个可选理想位置，P_BL1(2)点表示交叉口B相位设置为南北搭接时的第2个可选理想位置，P_BS(2)点表示交叉口B相位设置为南北对称时的第2个可选理想位置，P_BL2(2)点表示交叉口B相位设置为北南搭接时的第2个可选理想位置，P_BO1(2)点表示交叉口B相位设置为北南东西时的第2个可选理想位置，各交叉口相邻理想交叉口位置之间的距离d均为

假设交叉口A与交叉口B为南北向干道相邻交叉口，交叉口A位于交叉口B以南；交叉口A与交叉口B的干道方向均可采用进口对称放行、搭接放行与单独放行三种相位设计方式；公共信号周期取为C，交叉口东、南、西、北四个进口直行与左转绿灯时间分别为t_G东直、t_G东左、t_G南直、t_G南左、t_G西直、t_G西左、t_G北直、t_G北左，各信号相位之间的绿灯间隔时间均取为I；通过带速度取为v。当交叉口A的相位取为南北东西或南北西东时，对应交叉口B的相位分别取南北搭接、南北对称、北南搭接、北南东西/北南西东、南东北西、南西北东、南北东西/南北西东的理想交叉口间距a计算分析如附图1所示。

交叉口A与交叉口B之间理想交叉口间距a的关系通式为：

式中，Δt_A(南→北)为交叉口A的南进口直行相位绿灯中心时刻超前其北进口直行相位绿灯中心时刻的时间；Δt_B(南→北)为交叉口B的南进口直行相位绿灯中心时刻超前其北进口直行相位绿灯中心时刻的时间；n为任意整数。

交叉口A的相位取为南北东西，Δt_A(南→北)为：

1）交叉口B的相位取南北搭接时，Δt_B(南→北)为：

2）交叉口B的相位取南北对称时，Δt_B(南→北)为：

Δt_B(南→北)=0

3）交叉口B的相位取北南搭接时，Δt_B(南→北)为：

4）交叉口B的相位取北南东西/北南西东时，Δt_B(南→北)为：

5）交叉口B的相位取南东北西时，Δt_B(南→北)为：

6）交叉口B的相位取南西北东时，Δt_B(南→北)为：

7）交叉口B的相位取南北东西/南北西东时，Δt_B(南→北)为：

利用时距图同样可以针对交叉口A的相位取为南北搭接、南北对称、北南搭接、北南东西、南东北西、南西北东的六种情况，分别推导当交叉口B的相位取为南北搭接、南北对称、北南搭接、北南东西/北南西东、南东北西、南西北东、南北东西/南北西东时理想交叉口间距a的计算公式。

由上述理想交叉口间距a的计算公式可知，对于任意一种固定的信号相位组合，各交叉口相邻理想交叉口位置之间的距离d均为

S5确定干道各个交叉口的最佳信号相位设置方式及最佳干道公共信号周期；

求取干道各个交叉口的最佳信号相位设置方式及最佳干道公共信号周期，保证对应理想交叉口位置与实际交叉口位置最为匹配，即实际交叉口位置将最为集中地处在理想交叉口位置附近，因实际交叉口位置与理想交叉口位置不一致所造成的最大偏移绿信比最小，从而使得协调控制系统获得最宽的绿波带。其中，偏移绿信比是指由于实际交叉口位置偏离理想交叉口位置而造成的实际交叉口绿灯中心时刻点相对于理想交叉口绿灯中心时刻线的上下偏移量。

选取基准交叉口，针对每一个公共信号周期取值，分别计算各个交叉口不同信号相位设置方式下的偏移绿信比，对应偏移绿信比最小的一组交叉口信号相位组合即为该公共信号周期取值情况下的理想相位设置组合；再比较不同公共信号周期取值情况下理想相位设置组合所对应的最大偏移绿信比之差，对应最大偏移绿信比之差最小的公共信号周期取值即为最佳公共信号周期。

偏移绿信比的分析计算如附图2所示。图中，P_A点表示交叉口A（基准交叉口）的实际所在位置，P_BS(1)点表示交叉口B相位设置为南北对称时的第1个可选理想位置，P_BS(2)点表示交叉口B相位设置为南北对称时的第2个可选理想位置，P_B点表示交叉口B的实际所在位置，表示干道上行方向，

表示干道下行方向。三角形△OPQ相似于三角形△OXY，即

（线段PQ为交叉口B的偏移绿灯时间，OQ为交叉口B偏离理想交叉口位置P_BS(2)的距离，XY为公共信号周期的一半，OY为相邻理想交叉口位置之间的距离），交叉口B的偏移绿信比

因此对于任意交叉口i的偏移绿信比Δλ_i可由下式表示：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{\λ}}_i=\frac{1}{2}\·\frac{\mathrm{\Δ}{d}_i}{d}$

式中，Δd_i为交叉口i偏离最近理想交叉口位置的距离，d为相邻理想交叉口位置之间的距离。

S6计算干道各个交叉口的相位差；

选取干道上行方向

以基准交叉口的

方向放行相位绿灯中心时刻作为相位差基准点，根据各交叉口的信号相位设置方式、最近理想交叉口位置以及方向放行相位的绿信比大小，计算各交叉口的相位差大小。

交叉口i的相位差O_i（方向放行相位绿灯启亮时刻）可由下式计算决定：

$O_i=\frac{S_i}{v}-\frac{1}{2}\·C\·{\mathrm{\λ}}_i$

式中，S_i为与交叉口i的信号相位设置方式相同且距其最近的理想交叉口位置与基准交叉口之间的距离；λ_i为交叉口i的

方向放行相位绿信比。

S7求取双向通过带宽度。

针对干道上行方向

与下行方向

根据各个交叉口的偏移绿信比分别计算其绿灯中心时刻线上方绿信比与下方绿信比，将绿灯中心时刻线上方最小绿信比与下方最小绿信比相加即为通过带宽度。

由附图2可知，当实际交叉口位置位于相应最近理想交叉口位置的下游时，其绿灯中心时刻线的上方绿信比减少一个偏移绿信比、下方绿信比增加一个偏移绿信比；当实际交叉口位置位于相应最近理想交叉口位置的上游时，其绿灯中心时刻线的上方绿信比增加一个偏移绿信比、下方绿信比减少一个偏移绿信比。

本发明的有益效果：

本发明给出的干道双向绿波协调控制方法使采用进口混合放行方式的干道交叉口群也能实现双向绿波协调控制。与进口单一放行方式（所有交叉口干道方向均采用进口对称放行方式或均采用进口单独放行方式）下的绿波协调控制方法相比，本发明能使理想交叉口间距取值具有更大的选取空间，更适合于对交叉口间距不齐的多个干道交叉口进行绿波协调控制。理论分析与实施例验证表明，相位通用型干道双向绿波协调控制方法将不会受到干道交叉口信号相位设置方式的限制，能通过优化干道交叉口的信号相位设置组合，选取协调控制的理想信号配时参数，实现通过带宽度的最大化，适用于各种相位设置方式下的干道双向绿波协调控制方案优化设计，具有良好的通用性与广泛的适用范围，为干道协调控制设计提供了一套新方法。

附图说明

图1是本发明不同信号相位设置方式下的理想交叉口间距分析计算原理图；

图2是本发明偏移绿信比的分析计算原理图；

图3是本发明实施例采用进口混合放行方式时的最佳绿波协调设计方案时距分析图；

图4是本发明实施例采用进口单独放行方式时的最佳绿波协调设计方案时距分析图；

图5是本发明实施例采用进口对称放行方式时的最佳绿波协调设计方案时距分析图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

已知某一南北向主干道上有由南往北的A、B、C、D共4个交叉口，相邻交叉口间距依次为485米、650米、150米，双向通过带速度均为10米/秒。假设各个交叉口的东西进口均采用进口单独放行方式、南北进口信号相位设置方式则不受限制，绿灯间隔时间简化为0秒，相关信号配时设计要求如表1所示。

表1各个交叉口的信号配时设计要求

交叉口	信号周期变化范围/秒	南北进口绿信比	东进口绿信比	西进口绿信比
					A	[80,110]	0.62	0.22	0.16
B	[85,115]	0.58	0.20	0.22
					C	[90,120]	0.58	0.22	0.20
D	[90,115]	0.60	0.20	0.20

（一）利用进口混合放行方式下的干道双向绿波协调控制方法

1.确定各个交叉口干道方向的信号相位允许设置方式

由于各交叉口干道方向南北进口的信号相位允许设置方式不受限制，因此可以分别为各交叉口南北进口选用搭接放行相位，或对称放行相位，或单独放行相位。

2.制定各个交叉口在不同信号相位允许设置方式下的绿信比分配方案

在保证各交叉口东西相位绿信比分配基础上，根据交叉口南北方向信号相位总绿信比不变的原则，针对南北进口搭接放行、对称放行、单独放行3种相位设计方式，进行绿信比分配如表2所示。

表2各个交叉口南北方向的信号相位设计与绿信比分配方案

3.确定干道公共信号周期的取值范围

根据各单交叉口信号周期变化范围可知，干道公共信号周期的取值范围为[90,110]秒。

4.计算不同公共信号周期取值与不同信号相位设置方式下的理想交叉口间距

选取交叉口A作为基准交叉口，公共信号周期取值的变化步长取为2秒，针对交叉口A的7种信号相位设置方式，分别计算交叉口B、C、D在不同相位设置方式下的理想位置（与左侧最近基准交叉口位置的间距）。例如，当交叉口A的相位设计为南北搭接时，不同公共信号周期取值对应交叉口B、C、D在不同相位设置方式下的理想位置如表3所示。

表3交叉口A信号相位设计为南北搭接时其它交叉口的理想位置取值

5.确定干道各个交叉口的最佳信号相位设置方式及最佳干道公共信号周期

在不同公共信号周期取值情况下，交叉口B、C、D的实际位置与左侧最近基准交叉口位置的间距如表4所示。

根据各交叉口实际位置偏离理想位置的距离，计算各交叉口的偏移绿信比，确定优选相位与最大偏移绿信比之差；依据最大偏移绿信比最小化原则，求取理想相位组合与最佳公共信号周期。

表4交叉口实际位置与左侧最近基准交叉口位置的间距

公共信号周期/秒	90	92	94	96	98	100	102	104	106	108	110
												理想位置间距d/米	450	460	470	480	490	500	510	520	530	540	550
交叉口B的偏离距离/米	35	25	15	5	485	485	485	485	485	485	485
												交叉口C的偏离距离/米	235	215	195	175	155	135	115	95	75	55	35
交叉口D的偏离距离/米	385	365	345	325	305	285	265	245	225	205	185

利用表3与表4中的相应数据可以求出交叉口A信号相位设计为南北搭接时其它交叉口偏移绿信比、优选相位组合与最大偏移绿信比之差，如表5所示。其中，正的偏移绿信比表明实际位置位于最近理想位置的右边，负的偏移绿信比表明实际位置位于最近理想位置的左边，交叉口A作为基准交叉口其偏移绿信比为0。最大偏移绿信比之差的计算是对于不同公共信号周期，在各交叉口最小偏移绿信比取值集合中，选取一个最大值与最小值进行相减，例如当公共信号周期取为90秒时，交叉口A、B、C、D的最小偏移绿信比取值集合为｛0、0.029、0.011、0.048｝，对应最大偏移绿信比之差为0.048-0=0.048。

表5交叉口A信号相位设计为南北搭接时其它交叉口的偏移绿信比

同样可以针对交叉口A的其它6种信号相位设计方式，分别计算相应的优选相位组合、最大偏移绿信比之差与公共信号周期。将交叉口A的所有7种信号相位设计方式计算结果汇总，如表6所示。

表6最佳公共信号周期与理想相位组合的确定

交叉口A的选取相位	最大偏移绿信比差	公共信号周期/秒	交叉口B、C、D的相位组合
				南北搭接	0.005	100	南北东西、南北对称、北南东西
南北对称	0.034	104	南北对称、北南搭接、南东北西
				北南搭接	0.019	94	北南东西、南北东西、南北对称
北南东西	0.016	104	北南搭接、南东北西、南北搭接
				南东北西	0.023	90	南东北西、南北对称、北南东西
南西北东	0.015	104	南西北东、南北东西、南北对称
				南北东西	0.021	98	南北东西、南北对称、北南东西

可以确定，最佳公共信号周期取值为100秒，交叉口A、B、C、D的理想相位组合为南北搭接、南北东西、南北对称、北南东西。

6.计算干道各个交叉口的相位差

选取干道由南往北行驶方向作为参考方向，以基准交叉口A的南进口放行相位绿灯中心时刻作为相位差基准点。根据各交叉口的信号相位寻找相位设置方式相同且距其最近的理想交叉口位置，确定理想交叉口位置与基准交叉口位置之间的间距S_i，计算各交叉口的绝对相位差O_i，计算过程如表7所示。

表7交叉口相位差计算过程

交叉口	A	B	C	D
					信号相位	南北搭接	南北东西	南北对称	北南东西
间距Si/米	0	485	1130	1280
					南进口绿信比	0.36	0.30	0.32	0.30
相位差Oi/秒	82	34	97	13

7.求取双向通过带宽度

对于干道由南往北行驶方向，交叉口B位于相应理想交叉口位置之上，交叉口C、D位于相应最近理想交叉口位置的下游，通过带宽度计算如表8所示。

表8由南往北行驶方向通过带宽度计算

对于干道由北往南行驶方向，交叉口B位于相应理想交叉口位置之上，交叉口C、D位于相应最近理想交叉口位置的上游，通过带宽度计算如表9所示。

表9由北往南行驶方向通过带宽度计算

8.画出时距图

利用确定好的公共信号周期、相位组合与相位差，可以画出干道绿波协调控制时距图，如附图3所示。图中，P_A、P_B、P_C、P_D点分别表示交叉口A、B、C、D的实际所在位置，从左往右向上倾斜的两条斜线段之间的垂直距离与公共信号周期（100秒）之比表示由南往北的通过带宽度（29.5%），从右往左向上倾斜的两条斜线段之间的垂直距离与公共信号周期（100秒）之比表示由北往南的通过带宽度（28%）。可以看出，作图得到的通过带宽度与计算结果完全吻合。本例同时表明，当干道交叉口间距参差不齐，采用相位通用型干道双向绿波协调控制方法对公共信号周期、相位组合与相位差进行优化设计，可以保证不同干道行驶方向均可获取较为理想的通过带宽度。

（二）利用进口单独放行方式下的干道双向绿波协调控制方法设计如下：

针对交叉口A的4种信号相位设计方式，北南东西、南东北西、南西北东、南北东西，分别计算相应的优选相位组合、最大偏移绿信比之差与公共信号周期，如表10所示。

表10最佳公共信号周期与理想相位组合的确定

交叉口A的选取相位	最大偏移绿信比差	公共信号周期/秒	交叉口B、C、D的相位组合
				北南东西	0.041	108	北南东西、南东北西、南北东西
南东北西	0.053	110	北南东西、南西北东、南北东西
				南西北东	0.122	110	南西北东、南西北东、南北东西
南北东西	0.068	90	南北东西、北南东西、南东北西

可以确定，最佳公共信号周期取值为108秒，交叉口A、B、C、D的理想相位组合为北南东西、北南东西、南东北西、南北东西。

确定理想交叉口位置与基准交叉口位置之间的间距S_i，计算各交叉口的绝对相位差O_i，计算过程如表11所示。

表11交叉口相位差计算过程

交叉口	A	B	C	D
					信号相位	北南东西	北南东西	南东北西	南北东西
间距Si/米	0	529	1177	1291
					南进口绿信比	0.32	0.30	0.32	0.30
相位差Oi/秒	91	37	100	5

对于干道由南往北行驶方向，交叉口B、C、D位于相应最近理想交叉口位置的上游，通过带宽度计算如表12所示。

表12由南往北行驶方向通过带宽度计算

对于干道由北往南行驶方向，交叉口B、C、D位于相应最近理想交叉口位置的下游，通过带宽度计算如表13所示。

表13由北往南行驶方向通过带宽度计算

利用确定好的公共信号周期、相位组合与相位差，可以画出干道绿波协调控制时距图，如附图4所示。图中，P_A、P_B、P_C、P_D点分别表示交叉口A、B、C、D的实际所在位置，从左往右向上倾斜的两条斜线段之间的垂直距离与公共信号周期（108秒）之比表示由南往北的通过带宽度（26.4%），从右往左向上倾斜的两条斜线段之间的垂直距离与公共信号周期（108秒）之比表示由北往南的通过带宽度（24.1%）。可以看出，作图得到的通过带宽度与计算结果完全吻合。

（三）利用进口对称放行方式下的干道双向绿波协调控制方法设计如下：

依据最大偏移绿信比最小化原则，可以确定最佳公共信号周期取值为110秒。

确定理想交叉口位置与基准交叉口位置之间的间距S_i，计算各交叉口的绝对相位差O_i，计算过程如表14所示。

表14交叉口相位差计算过程

交叉口	A	B	C	D
					信号相位	对称放行	对称放行	对称放行	对称放行
间距Si/米	0	550	1100	1100
					南进口绿信比	0.36	0.32	0.32	0.34
相位差Oi/秒	90	37	92	91

对于干道由南往北行驶方向，交叉口B位于相应最近理想交叉口位置的上游，交叉口C、D位于相应最近理想交叉口位置的下游，通过带宽度计算如表15所示。

表15由南往北行驶方向通过带宽度计算

对于干道由北往南行驶方向，交叉口B位于相应最近理想交叉口位置的下游，交叉口C、D位于相应最近理想交叉口位置的上游，通过带宽度计算如表16所示。

表16由北往南行驶方向通过带宽度计算

利用确定好的公共信号周期与相位差，可以画出干道绿波协调控制时距图，如附图5所示。图5中，P_A、P_B、P_C、P_D点分别表示交叉口A、B、C、D的实际所在位置，从左往右向上倾斜的两条斜线段之间的垂直距离与公共信号周期（110秒）之比表示由南往北的通过带宽度（10.3%），从右往左向上倾斜的两条斜线段之间的垂直距离与公共信号周期（110秒）之比表示由北往南的通过带宽度（10.3%）。可以看出，作图得到的通过带宽度与计算结果完全吻合。

对比分析上述实施例可以看出，与进口单一放行方式下的绿波协调控制方法相比，本发明给出的相位通用型干道双向绿波协调控制方法，能使理想交叉口间距取值具有更大的选取空间，能够得到带宽更大的双向绿波协调控制设计方案，其通用性与适用范围也更加宽泛。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1确定各个交叉口干道方向的信号相位允许设置方式；

S2制定各个交叉口在不同信号相位允许设置方式下的绿信比分配方案；

S3根据干道上各个交叉口的信号周期取值范围，确定干道公共信号周期的取值范围；

S4计算不同公共信号周期取值与不同信号相位设置方式下的理想交叉口间距；

S5确定干道各个交叉口的最佳信号相位设置方式及最佳干道公共信号周期；

S6计算干道各个交叉口的相位差；

S7求取双向通过带宽度。

2.根据权利要求1所述的一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法，其特征在于，所述S1中交叉口干道方向的信号相位允许设置方式包括干道协调方向车流的对称放行、搭接放行与单独放行三种类型。

3.根据权利要求1所述的一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法，其特征在于，所述S2制定各个交叉口在不同信号相位允许设置方式下的绿信比分配方案，具体为：针对交叉口的不同信号相位允许设置方式，在满足非协调方向车流通行需求基础上，根据交叉口干道方向信号相位总绿信比不变的原则，将富余的绿信比全部分配给协调相位。

4.根据权利要求1所述的一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法，其特征在于，所述S4计算不同公共信号周期取值与不同信号相位设置方式下的理想交叉口间距，具体为：

首先选定一个基准交叉口，然后根据基准交叉口与其它交叉口之间的不同信号相位设置组合，利用时距图分别计算理想交叉口间距a，对于任意一种固定的信号相位组合，各交叉口相邻理想交叉口位置之间的距离d均为

其中，v表示通过带设计速度，C表示公共信号周期取值。

5.根据权利要求1所述的一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法，其特征在于，所述S5确定干道各个交叉口的最佳信号相位设置方式及最佳干道公共信号周期，具体为：

S5.1针对每一个公共信号周期取值，分别计算各个交叉口在不同信号相位设置方式下的偏移绿信比，对应偏移绿信比最小的一组交叉口信号相位组合为该公共信号周期取值情况下的理想相位组合；

S5.2比较不同公共信号周期取值情况下理想相位组合所对应的最大偏移绿信比之差，对应最大偏移绿信比之差最小的公共信号周期取值即为最佳公共信号周期，其中，对于任意交叉口i的偏移绿信比Δλ_i可由下式表示：

$\mathrm{\Δ}{\mathrm{\λ}}_i=\frac{1}{2}\·\frac{\mathrm{\Δ}{d}_i}{d}$

式中，Δd_i为交叉口i偏离最近理想交叉口位置的距离，d为相邻理想交叉口位置之间的距离，所述偏移绿信比是指由于实际交叉口位置偏离理想交叉口位置而造成的实际交叉口绿灯中心时刻点相对于理想交叉口绿灯中心时刻线的上下偏移量。

6.根据权利要求1所述的一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法，其特征在于，所述S6计算干道各个交叉口的相位差，具体为：

选取干道上行方向

以基准交叉口的方向放行相位绿灯中心时刻作为相位差基准点，计算各交叉口的相位差大小；

交叉口i的相位差O_i，即

方向放行相位绿灯启亮时刻，可由下式计算决定：

$O_i=\frac{S_i}{v}-\frac{1}{2}\·C\·{\mathrm{\λ}}_i$

式中，S_i为与交叉口i的信号相位设置方式相同且距其最近的理想交叉口位置与基准交叉口之间的距离；λ_i为交叉口i的

方向放行相位绿信比。

7.根据权利要求1所述的一种相位通用型干道双向绿波协调控制方法，其特征在于，所述S7中根据各交叉口的偏移绿信比求取双向通过带宽度，具体为：

针对干道上行方向

与下行方向

根据各个交叉口的偏移绿信比分别计算其绿灯中心时刻线上方绿信比与下方绿信比，将绿灯中心时刻线上方最小绿信比与下方最小绿信比相加即为通过带宽度。

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