CN109285361A - 针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法，包括：确定当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z距离过渡时刻的差值X；对此差值X进行区间划分，针对各区间分别插入相应的过渡相位或完整周期，并结合预测的相位饱和度，确定各过渡相位时间，以及插入完整周期内各相位时间，进而得到交通干线协调控制方案过渡方法。本发明用于降低信号控制机方案过渡对地面交通产生的影响。

Description

针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法

技术领域

本发明涉及城市交通干线协调控制方案由上行优先过渡至下行优先的过渡方法，尤其是一种针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法。

背景技术

在城市交通干线协调控制中，常存在前一时段采用上行优先干线协调控制方案而后一时段采用下行优先干线协调控制方案的现象，传统过渡方法在此种方案下常出现过渡周期数多、过渡周期时长变化大的问题，而在方案过渡时既要保证方案过渡采用周期数较少，又要满足过渡周期时长波动较小，防止过渡时信号机参数的变化对城市交通产生不良影响。因此，开发一种针对于干线协调控制方向改变的方案过渡方法已成为必然趋势。

国外信号配时过渡方法经过长期的研究，分别从协调相位和信号周期两个方向出发调整参数，已发展有Dwell、Max Dwell、Shortway、add、Substract、Smooth、Shortest共8种常用的信号控制方案过渡方法。国内信号配时过渡方法近年来也取得了一些进展卢凯等利用交叉口相位差调整比例的极小极大原理，提出了单周期对称调节过渡算法与N周期加权调节过渡算法。宋现敏建立了不同情况下的信号协调方案过渡算法。郭海峰等在综合考虑过渡时间和平滑特性的基础上，提出1种基于最佳相位差调整量控制方案的快速平滑过渡方法。潘阳阳基于模糊控制理论设计了动态步长配时方案过波方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服传统干线协调控制由上行优先过渡为下行优先过渡周期时长波动大的问题，采用插入过渡相位的方式，提供一种针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法，以降低信号控制机方案过渡对地面交通产生的影响。本发明采用的技术方案是：

一种针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法，包括：

确定当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z距离过渡时刻的差值X；对此差值X进行区间划分，针对各区间分别插入相应的过渡相位或完整周期，并结合预测的相位饱和度，确定各过渡相位时间，以及插入完整周期内各相位时间，进而得到交通干线协调控制方案过渡方法。

进一步地，该方法具体包括：

步骤S1，以交叉口各进口道停车线为起点，以设定长度为单位将交叉口各进口道每个车道划分成为若干个区域；记录车辆通过车道的距离交叉口最近的区域时的占有时间T_A、间隔时间T_B、空闲时间T_C、损失时间T_D；

步骤S2，根据上述占有时间T_A、间隔时间T_B、空闲时间T_C、损失时间T_D的变化关系搭建模型，计算交叉口内各相位的饱和度D_S,具体计算公式如下：

步骤S3，记录信号控制机当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z，并确定当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z距离过渡时刻的差值X，具体计算公式如下：

X＝T-Z (2)

其中，T为过渡时刻；

步骤S4，根据步骤S3计算出的差值X，并对差值X进行数据分析，对差值X处于不同区间采用相应的优化方法；

步骤S5，根据步骤S4，当差值X在区间时，其中L为相位数，C为周期时间；在当前方案运行完最后一完整周期后插入一过渡相位R，过渡相位R选取模型具体如下：

R＝max{D_Si} (3)

其中，D_Si为各相位饱和度；

过渡相位R的相位时间为X；

步骤S6，根据步骤S4，当差值X在区间时，其中L为相位数，C为周期时间；在当前方案运行完最后一完整周期后插入两个过渡相位R₁、R₂,；并确定过渡行为R₁的相位时间t₁与过渡相位R₂的相位时间t₂，具体计算公式如下：

其中，t₁为过渡相位R₁的相位时间、D_S1为R₁相位饱和度、t₂为过渡相位R₂的相位时间、D_S2为R₂相位饱和度；

步骤S7，根据步骤S4，当差值X在区间时，其中L为相位数，C为周期时间；在当前方案运行完最后一完整周期后插入一完整周期，并确定插入完整周期内各相位时间t_i，具体计算如下：

步骤S8，通过步骤S5、S6、S7将干线协调道路内各交叉口在方案过渡时刻的相位差全部归为0；并进行常规干线协调控制方案的相位差调整。

更进一步地，步骤S1中，设定长度范围为40m～50m。

本发明的优点在于：

避免了传统过渡方法在前一时段采用上行优先干线协调控制方案而后一时段采用下行优先干线协调控制方案情况差下出现的过渡周期数多、过渡周期时长变化大的问题，保证了方案过渡采用周期数较少，满足了过渡周期时长波动较小的要求，并减少了过渡时信号机参数的变化对城市交通产生不良影响。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明提出一种针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法，包括：确定当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z距离过渡时刻的差值X；对此差值X进行区间划分，针对各区间分别插入相应的过渡相位或完整周期，并结合预测的相位饱和度，确定各过渡相位时间，以及插入完整周期内各相位时间，进而得到交通干线协调控制方案过渡方法。

具体地，本发明采取以下的技术方案：

步骤S1，以交叉口各进口道停车线为起点，以设定长度为单位将交叉口各进口道每个车道划分成为若干个区域，设定长度可是50m、40m等；记录车辆通过车道的距离交叉口最近的区域的占有时间T_A、间隔时间T_B、空闲时间T_C、损失时间T_D；可通过在各区域内布设地感线圈设备获取上述时间参数；

步骤S2，根据上述占有时间T_A、间隔时间T_B、空闲时间T_C、损失时间T_D的变化关系搭建模型，计算交叉口内各相位的饱和度D_S,具体计算公式如下：

步骤S3，通过信号控制机的GPS模块记录信号控制机当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z，并确定当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z距离过渡时刻的差值X，具体计算公式如下：

X＝T-Z (2)

其中，T为过渡时刻；

步骤S4，根据步骤S3计算出的差值X，并对差值X进行数据分析，对差值X处于不同区间采用相应的优化方法；

步骤S5，根据步骤S4，当差值X在区间时，其中L为相位数，C为周期时间；在当前方案运行完最后一完整周期后插入一过渡相位R，过渡相位R选取模型具体如下：

R＝max{D_Si} (3)

其中，D_Si为各相位饱和度；

过渡相位R的相位时间为X；

步骤S6，根据步骤S4，当差值X在区间时，其中L为相位数，C为周期时间；在当前方案运行完最后一完整周期后插入两个过渡相位R₁、R₂,；相位选取模型见步骤S5；并确定过渡行为R₁的相位时间t₁与过渡相位R₂的相位时间t₂，具体计算公式如下：

其中，t₁为过渡相位R₁的相位时间、D_S1为R₁相位饱和度、t₂为过渡相位R₂的相位时间、D_s2为R₂相位饱和度；

步骤S7，根据步骤S4，当差值X在区间时，其中L为相位数，C为周期时间；在当前方案运行完最后一完整周期后插入一完整周期，并确定插入完整周期内各相位时间t_i，具体计算如下：

步骤S8，通过步骤S5、S6、S7将干线协调道路内各交叉口在方案过渡时刻的相位差全部归为0，并进行常规干线协调控制方案的相位差调整。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法，其特征在于，包括：

确定当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z距离过渡时刻的差值X；对此差值X进行区间划分，针对各区间分别插入相应的过渡相位或完整周期，并结合预测的相位饱和度，确定各过渡相位时间，以及插入完整周期内各相位时间，进而得到交通干线协调控制方案过渡方法。

2.如权利要求1所述的针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法，其特征在于，该方法具体包括：

步骤S1，以交叉口各进口道停车线为起点，以设定长度为单位将交叉口各进口道每个车道划分成为若干个区域；记录车辆通过车道的距离交叉口最近的区域时的占有时间T_A、间隔时间T_B、空闲时间T_C、损失时间T_D；

步骤S2，根据上述占有时间T_A、间隔时间T_B、空闲时间T_C、损失时间T_D的变化关系搭建模型，计算交叉口内各相位的饱和度D_S，具体计算公式如下：

步骤S3，记录信号控制机当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z，并确定当前方案运行完最后一完整周期的时刻Z距离过渡时刻的差值X，具体计算公式如下：

X＝T-Z (2)

其中，T为过渡时刻；

步骤S4，根据步骤S3计算出的差值X，并对差值X进行数据分析，对差值X处于不同区间采用相应的优化方法；

步骤S5，根据步骤S4，当差值X在区间时，其中L为相位数，C为周期时间；在当前方案运行完最后一完整周期后插入一过渡相位R，过渡相位R选取模型具体如下：

R＝max{D_Si} (3)

其中，D_Si为各相位饱和度；

过渡相位R的相位时间为X；

步骤S6，根据步骤S4，当差值X在区间时，其中L为相位数，C为周期时间；在当前方案运行完最后一完整周期后插入两个过渡相位R₁、R₂，；并确定过渡行为R₁的相位时间t₁与过渡相位R₂的相位时间t₂，具体计算公式如下：

其中，t₁为过渡相位R₁的相位时间、D_S1为R₁相位饱和度、t₂为过渡相位R₂的相位时间、D_S2为R₂相位饱和度；

步骤S7，根据步骤S4，当差值X在区间时，其中L为相位数，C为周期时间；在当前方案运行完最后一完整周期后插入一完整周期，并确定插入完整周期内各相位时间t_i，具体计算如下：

步骤S8，通过步骤S5、S6、S7将干线协调道路内各交叉口在方案过渡时刻的相位差全部归为0；并进行常规干线协调控制方案的相位差调整。

3.如权利要求2所述的针对交通干线协调控制方向改变的方案过渡方法，其特征在于，

步骤S1中，设定长度范围为40m～50m。