一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法，包括以下步骤：1)列出所有总时长已知且通行时间待分配的车流组合；2)计算步骤1)中各车流组合所需的最短通行时间；3)计算各车流组合的总时长与最短通行时间之间的商值；4)选取商值最小的车流组合，进行通行时间与相位时间的分配；5)判断是否所有车流的通行时间均已确定，若是，则交叉口相位时间分配完毕；若否，则返回步骤1)，进入下一轮的车流通行时间与相位时间分配。本发明专利技术充分考虑了所有的关键车流与非关键车流、独立相位车流与跨相位车流的通行需求，给出了一种程序化的交叉口信号相位时间分配方法，实现了对跨相位车流与非关键车流的通行时间优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通信号控制领域，特别涉及一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法。
技术介绍
相位时间是进行单交叉口信号配时设计时所需确定的关键参数，其取值大小对于防止路段交通拥堵、减少交叉口停车延误都发挥着至关重要的作用。某一信号相位时间越大则越有利于该信号相位车辆的通行，但同时将不利于其它信号相位车辆的通行。当以交叉口关键车流平均延误时间最小作为相位时间分配原则，此时将要求各股关键车流的饱和度应近似相等、交叉口总饱和度达到最小，各信号相位时间应根据其关键车流交通流量比按比例进行分配；当以满足交叉口关键车流通行需求作为相位时间分配原则，此时将依据交叉口各股关键车流的饱和度实用限值进行相位时间分配，各信号相位时间应根据其关键车流所需的最小绿信比按比例进行分配。目前，关于交叉口信号相位时间分配方案的设计，大多仅注重考虑关键车流与独立相位车流的通行效益，往往采取直接分解或叠加的分配方法，既而忽略了非关键车流及跨相位车流的通行需求，因此从整个交叉口的运行效益来看，并不能满足交叉口信号配时的全局优化要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法，根据交叉口各股车流所需的最短通行时间，综合考虑了关键车流与非关键车流、独立相位车流与跨相位车流的通行需求，更好地提升了交叉口的整体通行效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法，包括以下步骤：S1、列出所有总时长已知且通行时间待分配的车流组合；S2、计算步骤S1中各车流组合所需的最短通行时间；S3、计算各车流组合的总时长与最短通行时间之间的商值；S4、选取商值最小的车流组合，进行通行时间与相位时间的分配；S5、判断是否所有车流的通行时间均已确定，若是，则交叉口相位时间分配完毕；若否，则返回步骤S1，进入下一轮的车流通行时间与相位时间分配。进一步地，所述步骤S1，在第一轮的车流通行时间与相位时间分配中，由于只有信号周期时长已知，因此只需列出所有构成一个信号周期的车流组合；在后续各轮的车流通行时间与相位时间分配中，将存在总时长为信号周期或已知相位时间和的通行时间待分配的车流组合。进一步地，所述步骤S2中车流组合所需的最短通行时间由各股车流所需的最短通行时间相加得到，所述各股车流所需的最短通行时间由其各自的通行需求事先确定。进一步地，所述步骤S3中商值的大小反映了车流的供需比，而供需比越小的车流越需要优先进行通行时间的分配。进一步地，所述步骤S4，各股车流的通行时间将根据其所需的最短通行时间进行比例分配，而当各股车流的通行时间确定后，相应的相位时间也随之确定。进一步地，所述步骤S5，若存在一股或多股跨相位车流，则本轮车流通行时间的分配将确定多个相位时间和，所述的时间和可能将在下一轮车流通行时间分配中，用以确定步骤S1中所述的通行时间待分配的车流组合。采用上述技术方案后，本专利技术至少具有如下有益效果：1、本方法优化得到的交叉口信号相位时间分配方案，能够满足所有关键车流与非关键车流、独立相位车流与跨相位车流的通行需求。2、本方法通过对相位时间的多轮优化分配，实现了对跨相位车流与非关键车流的通行时间优化，有效提升了交叉口的整体通行效率。3、本方法给出了一种程序化的交叉口信号相位时间分配方法，使得获取交叉口信号相位时间分配方案更加合理、科学与规范。附图说明图1是本专利技术一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法的步骤流程图；图2是本专利技术一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法实施例中交叉口的信号相位与车流对应关系图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。实施例某交叉口针对6股车流采用三相位信号控制方式，其中车流1在相位1和相位2获得通行权，车流2在相位1获得通行权，车流3和车流4在相位2获得通行权，车流5在相位3和相位1获得通行权，车流6在相位3获得通行权，信号相位与车流对应关系如图2所示。已知信号周期时长C＝120s，车流1、2、3、4、5、6所需的最短通行时间分别为tmin1＝58s、tmin2＝12s、tmin3＝36s、tmin4＝30s、tmin5＝72s、tmin6＝48s。如图1所示，本实施例包括以下实施步骤：步骤1(第一轮)：列出所有总时长已知且通行时间待分配的车流组合。在第一轮的车流通行时间与相位时间分配中，由于只有信号周期时长已知，因此只需列出所有构成一个信号周期的车流组合。所有总时长已知且通行时间待分配的车流组合包括{1,6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、列出所有总时长已知且通行时间待分配的车流组合；S2、计算步骤S1中各车流组合所需的最短通行时间；S3、计算各车流组合的总时长与最短通行时间之间的商值；S4、选取商值最小的车流组合，进行通行时间与相位时间的分配；S5、判断是否所有车流的通行时间均已确定，若是，则交叉口相位时间分配完毕；若否，则返回步骤S1，进入下一轮的车流通行时间与相位时间分配。

【技术特征摘要】
1.一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、列出所有总时长已知且通行时间待分配的车流组合；S2、计算步骤S1中各车流组合所需的最短通行时间；S3、计算各车流组合的总时长与最短通行时间之间的商值；S4、选取商值最小的车流组合，进行通行时间与相位时间的分配；S5、判断是否所有车流的通行时间均已确定，若是，则交叉口相位时间分配完毕；若否，则返回步骤S1，进入下一轮的车流通行时间与相位时间分配。2.根据权利要求1所述的一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分配方法，其特征在于，所述步骤S1，在第一轮的车流通行时间与相位时间分配中，由于只有信号周期时长已知，因此只需列出所有构成一个信号周期的车流组合；在后续各轮的车流通行时间与相位时间分配中，将存在总时长为信号周期或已知相位时间和的通行时间待分配的车流组合。3.根据权利要求1所述的一种基于通行需求平衡的交叉口相位时间分...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢凯，林观荣，胡建伟，徐建闽，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44