【技术实现步骤摘要】
一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法与装置
本专利技术涉及智能交通领域中的道路交通信号控制领域，具体涉及一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法与装置，满足左转线路有轨电车的绿波带宽要求基础上，最大化社会车辆绿波带宽。
技术介绍
随着绿色出行概念的兴起，节约能源、提高能效、减少污染、兼顾效率的现代有轨电车已成为中小城市公交的骨干模式。现代有轨电车通常采用路中或路侧地面敷设式轨道，对于路中式有轨电车在平面交叉口处与机动车存在交通冲突，交通组织方式较为复杂，如果缺少合理、有效的信号控制方案，不仅会导致有轨电车和社会车辆在交叉口处的延误增加，通行效率降低，还易引发交通事故。目前国内外学者在绿波方面研究的对象主要是社会车辆以及常规公交车辆，对于包含有轨电车的绿波模型主要存在两个方面的不足，一个方面是缺乏综合考虑有轨电车和社会车辆的绿波模型，第二个方面是少数综合考虑有轨电车和社会车辆的绿波模型中，仅仅只能解决直行线路有轨电车的优先通行，当有轨电车在交叉口转向时，则无法为其提供绿波，从而增加了有轨电车的延误水平，降低了有轨电车的通行效率。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有方法的不足，本专利技术目的在于提供了一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法与装置，通过设计以社会车辆绿波带宽最大为优化目标的混合整数线性规划模型，构建了社会车辆绿波系统、左转线路有轨电车绿波系统的约束条件、两个绿波系统之间的交互性约束条件以及信号周期时长约束条件，该模型可以满足左转线路有轨电车绿波通行的基础上，获...
【技术保护点】
1.一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)获取左转线路有轨电车绿波设计需求的路段几何参数和交通参数、交叉口信号控制参数、社会车辆行驶性能参数、有轨电车行驶性能参数、有轨电车停靠站参数；/n(2)构建混合整数线性规划模型，模型的优化目标为社会车辆双向绿波带宽加权之和最大化，模型的约束条件包括社会车辆的绿波约束、左转线路有轨电车绿波约束、社会车辆与左转线路有轨电车交互约束、信号周期时长约束；/n(3)计算混合整数线性规划模型的最优解，得到最优控制方案，包括最优的周期长度、优化路径路段最优绿波带宽、各交叉口的相序相位以及各交叉口的相位差、社会车辆路段行程时间、左转线路有轨电车路段行程时间、左转线路有轨电车停靠时间。/n
【技术特征摘要】
1.一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)获取左转线路有轨电车绿波设计需求的路段几何参数和交通参数、交叉口信号控制参数、社会车辆行驶性能参数、有轨电车行驶性能参数、有轨电车停靠站参数；
(2)构建混合整数线性规划模型，模型的优化目标为社会车辆双向绿波带宽加权之和最大化，模型的约束条件包括社会车辆的绿波约束、左转线路有轨电车绿波约束、社会车辆与左转线路有轨电车交互约束、信号周期时长约束；
(3)计算混合整数线性规划模型的最优解，得到最优控制方案，包括最优的周期长度、优化路径路段最优绿波带宽、各交叉口的相序相位以及各交叉口的相位差、社会车辆路段行程时间、左转线路有轨电车路段行程时间、左转线路有轨电车停靠时间。
2.根据权利要求1所述一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中获取的路段几何参数包括交叉口间距，路段交通参数包括上下行社会车辆交通量，交叉口信号控制参数包括周期长度、上下行红绿灯时长、有轨电车交叉口清空时间，社会车辆行驶性能参数包括路段平均速度最大值和最小值，有轨电车行驶性能参数包括路段平均速度最大值和最小值，有轨电车停靠站参数包括停靠站时间最大值和最小值、每两个交叉口之间的停靠站数目。
3.根据权利要求2所述一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合整数线性规划模型的目标表示为：
其中：bgi和分别为干线上、下行方向交叉口Si与Si+1之间的社会车辆绿波带宽，ai和分别为交叉口Si与Si+1之间的上、下行方向路段的社会车辆绿波带宽的权重，n为交叉口数量。
4.根据权利要求3所述一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中社会车辆的绿波约束包括：
上下行社会车辆绿波的相位差约束：
其中：wgi和wg(i+1)分别为交叉口Si与Si+1处的上行社会车辆绿波带中线与上行红灯时间右侧的时间差值，和分别为交叉口Si与Si+1处的下行红灯时间左侧与下行社会车辆绿波带中线的时间差值，li为交叉口Si的干线上行左转相位，为交叉口Si的干线下行左转相位，δi和为0-1变量，ri为交叉口Si的上行直行相位所对应红灯时间，tgi为社会车辆从交叉口Si行驶至Si+1处的行程时间，为社会车辆从交叉口Si+1行驶至Si处的行程时间，mgi为周期时长的整数倍；
避免社会车辆绿波带触碰到红灯时间的约束：
bgi/2≤wgi≤1-ri-bgi/2
bgi/2≤wg(i+1)≤1-ri-bgi/2
相邻两个交叉口之间社会车辆行程时间约束：
(Li/vg,max)Z≤tgi≤(Li/vg,min)Z
其中：Li为交叉口Si与Si+1之间的距离，vg,max与vg,min分别为社会车辆平均行驶车速的最大值和最小值，为交叉口Si的下行直行相位所对应红灯时间，Z为信号周期时长的倒数，即Z＝1/C，C为信号周期时长。
5.根据权利要求3所述一种路中式左转线路有轨电车的绿波协调控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中左转线路有轨电车的绿波约束包括：
上、下行有轨电车的行程时间约束：
τmin≤τlij≤τmax
其中：Li为交叉口Si与Si+1之间的距离，vt,max和vt,min为有轨电车平均行驶车速的最大值和最小值，Ni为交叉口Si与Si+1之间有轨电车站台的数量，ttli为上行左转线路的有轨电车从交叉口Si行驶至Si+1处的行程时间，为下行左转线路的有轨电车从交叉口Si+1行驶至Si处的行程时间，τlij为上行左转线路的有轨电车在交叉口Si与Si+1之间第j个站台的停靠等待时间，为下行左转线路的有轨电车在交叉口Si与Si+1之间第j个站台的停靠...
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