基于改进MAXBAND模型中红灯排队消散约束条件的双向绿波协调控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于改进MAXBAND模型中红灯排队消散约束条件的双向绿波协调控制方法，该方法包括下述步骤：确定干线协调中各个交叉口的单点配时方案；确定协调路段的公共周期；修正传统MAXBAND模型中的约束条件，包括对绿冲突约束条件和整数倍周期约束条件的修正，另外增加头车约束条件和判定筛选条件；通过上一步骤的修正，将MAXBAND模型最终细分成两个模型，即模型A和模型B，再利用改进的MAXBAND模型算法进行求解。本发明专利技术通过对传统的MAXBAND模型中的红灯排队消散时间的几何意义修正，增加算法模型的判定筛选和头车模式的约束条件，能更准确描述和解决现实工程的绿波协调问题，从而达到提高干线双向协调的最佳控制效果。

Improvement of bidirectional green wave queue clearance constraint MAXBAND model based on coordination control method

The invention discloses an improved bidirectional green wave queue clearance constraint MAXBAND model based on coordination control method, the method comprises the following steps: determining the single point in each intersection of the arterial coordination timing scheme; determining the public section of the cycle coordination constraints; the modified MAXBAND model, modified to include green the conflict constraints and integer periodic constraint conditions, additional constraints and determine the head car screening conditions; by modifying the previous step, the MAXBAND model will eventually subdivided into two models, namely A model and B model, and then using the improved MAXBAND model algorithm to solve. Correct geometric significance of this invention queue dissipation time by MAXBAND model in the traditional red light, increase the head car model selection and decision constraint algorithm model, can more accurately describe and solve practical engineering problems of green wave coordination, so as to improve the effect of bidirectional coordinated optimal control.

【技术实现步骤摘要】
基于改进MAXBAND模型中红灯排队消散约束条件的双向绿波协调控制方法
本专利技术涉及智能交通领域中的道路交通信号控制优化领域，特别涉及一种基于改进MAXBAND模型中红灯排队消散约束条件的双向绿波协调控制方法。
技术介绍
在交通信号控制优化的领域里，按照优化目标的差异，城市干线协调控制方法大致可以分为两大类，其中一类是基于延误最小化的，一类是基于带宽最大化的。其中，最小延误法是对车辆的延误时间、停车次数的进行计算，通过找出路网中交通信号参数与交通性能指标之间的关系，进而得出最小延误下的信号配时方案作为最佳配时方案。另一种是绿波带宽最大法，与延误最小法相比，这种方法更直观，并且模型所需的条件更少，在实际运用中一直更受青睐，其中最有代表性的是MAXBAND模型。国内对干线协调控制理论的研究起步较晚，但近年来也取得了一些成果，对模型做了一些相应的改进。2008年，卢守峰等通过将交通流理论的相关知识引入到MAXBAND，解决了传统MAXBAND模型路段行驶时间使用算术平均值误差较大的不足。2010年，LiangtayLin等人,通过将原始MAXBAND模型的目标函数改进为目标函数为最大化不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于改进MAXBAND模型中红灯排队消散约束条件的双向绿波协调控制方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、确定干线协调中各个交叉口的单点配时方案：根据各个交叉口干线协调方向的车道渠化情况与实际交通情况，确定其相位设置方式及信号基本控制参数，进而确定每一交叉口所需的周期时长；S2、确定协调路段的公共周期：以周期时长最大的交叉口做为关键交叉口，以该交叉口的周期时长为公共周期；在满足非协调方向车流通行需求的基础上，根据交叉口干线协调方向信号相位总绿信比不变的原则，将多余的绿信比分配给协调相位；S3、修正传统MAXBAND模型中的约束条件：S31、对绿冲突约束条件进行修正，使得在红灯排队消散后，绿波...

【技术特征摘要】
1.一种基于改进MAXBAND模型中红灯排队消散约束条件的双向绿波协调控制方法，其特征在于，包括下述步骤：S1、确定干线协调中各个交叉口的单点配时方案：根据各个交叉口干线协调方向的车道渠化情况与实际交通情况，确定其相位设置方式及信号基本控制参数，进而确定每一交叉口所需的周期时长；S2、确定协调路段的公共周期：以周期时长最大的交叉口做为关键交叉口，以该交叉口的周期时长为公共周期；在满足非协调方向车流通行需求的基础上，根据交叉口干线协调方向信号相位总绿信比不变的原则，将多余的绿信比分配给协调相位；S3、修正传统MAXBAND模型中的约束条件：S31、对绿冲突约束条件进行修正，使得在红灯排队消散后，绿波符合连续绿波的意义，即从第一个路口出发的车队不停车通过最后一个路口；S32、修正整数倍周期约束条件，整数倍周期约束与修正绿冲突约束条件相适应；S33、增加车头的约束条件，令绿波开始时间与绿波带第一个路口绿灯开始的时间差为0，保证绿波带第一个路口绿灯一亮时，第一辆车能带领一队长度为绿波带宽度的车流一路绿灯的通过所有路口；S34、增加判断筛选条件，判断是否存在上行带宽会受较小带宽下行带宽的影响，导致上行带宽无法突破下行绿波带宽与上行绿波带宽比例的限制继续增大的情况；S4、利用改进MAXBAND模型算法进行求解：在改进红灯排队消散的几何意义后和增加头车约束条件的基础上，通过增加判定筛选条件，MAXBAND模型最终细分成两个模型，即模型A和模型B；所述红灯排队消散的几何意义是指等待绿灯的车辆需要多久的时间消散，考虑红灯排队消散让上一路口绿灯放行过来的车流接上到达路口的车流，实现不停车通过连续路口；所述模型A是修正了红灯排队消散约束条件，同时增加了头车约束的模型；所述模型B为了寻找最大带宽而设计的模型，模型A计算完毕后，需要观察是否存在上行带宽b会受较小带宽下行带宽的影响，导致上行带宽无法突破的限制继续增大的情况，如存在则去掉带宽约束条件，突破k值的限制而获得更大带宽，因此模型B是否被使用是有前提条件的。2.根据权利要求1所述基于改进MAXBAND模型中红灯排队消散约束条件的双向绿波协调控制方法，其特征在于，步骤S31具体为：修正原MAXBAND模型绿冲突约束中τi、的几何意义，对绿冲突约束条件做出如下修改：wi+b≤C-ri；τi≤wi；其中：wi：上行协调相位红灯右侧与上行绿波带左侧的距离，即松弛绿灯时间，单位为秒；下行协调相位红灯左侧与下行绿波带右侧的距离，即松弛绿灯时间，单位为秒；τi、Si上、下行方向的红灯排队消散时间，单位为秒；b、上、下行绿波带宽，单位为秒；C：绿路协调的交叉口信号周期，单位为秒；ri、Si的上、下行协调相位的红灯时长，单位为秒。3.根据权利要求2所述基于改进MAXBAND模型中红灯排队消散约束条件的双向绿波协调控制方法，其特征在于，步骤S32具体为：调整后的整数倍周期约束条件如下：其中：ti,i+1、上、下行方向上Si到Sj的旅行时间，单位为秒；Δi：Si的上下行协调相位的红灯中点之差，单位为秒；wi：上行协调相位红灯右侧与上行绿波带左侧的距离，即松弛绿灯时间，单位为秒；下行协调相位红灯左侧与下行绿波带右侧的距离，即松弛绿灯时间，单位为秒；ri、Si的上、下行协调相位的红灯时长，单位为秒；C：绿路协调的交叉口信号周期，单位为秒；mi：为整数，是指周期C的整数倍；Si：上行方向的第i个交叉口。4.根据权利要求1所述基于改进MAXBAND模型中红灯排队消散约束条件的双向绿波协调控制方法，其特征在于，步骤S33具体为：指定上行方向从第一个路...

【专利技术属性】
技术研发人员：林科，陈宁宁，潘秋碧，李万彪，
申请(专利权)人：广东振业优控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44