一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法技术

本发明专利技术公开了一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法，该方法包括：确定各协调路径链所经过交叉口的协调相位及其绿灯起止时刻点；根据各协调路径链包含的协调路径数量，确定各协调路径链的绿波带宽优化最大轮数及各轮协调路径集，确定控制区域的绿波带宽优化最大轮数；针对各轮协调路径集，计算各轮次各交叉口相位差的上移容许量、下移容许量，确定交叉口相位差调整对象及调整量；输出各交叉口的相位差调整量最终结果。本发明专利技术通过综合分析各信号交叉口相位差的上移容许量与下移容许量，在保证全程绿波带宽不变的基础上，提出了一种对各级协调路径链绿波带宽进行多轮优化的方法，可以同时优化控制区域内的多条协调路径链。以同时优化控制区域内的多条协调路径链。以同时优化控制区域内的多条协调路径链。

【技术实现步骤摘要】
一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法


[0001]本专利技术属于交通信号控制的
，具体涉及一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法。

技术介绍

[0002]绿波协调控制能够实现车辆连续不停车地通过多个信号交叉口，可以减少车辆因在信号交叉口等待红灯而产生的延误时间与停车次数，进而提高车辆在道路上行驶的顺畅性。在进行绿波协调控制设计过程中，现有的设计方法多以整个干道绿波带宽最大或者各个路段绿波带宽之和最大作为优化目标，未能从协调路径链长度可变的角度考虑实现对各级协调路径链绿波带宽的全面优化。如何合理调整各交叉口的相位差，在满足不改变全程绿波带宽的前提下，实现对各级协调路径链绿波带宽的进一步优化值得探究。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0004]本专利技术的一个方面，提供了一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法，包括下述步骤：
[0005]确定各协调路径链所经过交叉口的协调相位及其绿灯起止时刻点；
[0006]根据各协调路径链包含的协调路径数量，确定各协调路径链的绿波带宽优化最大轮数及各轮协调路径集，确定控制区域的绿波带宽优化最大轮数；
[0007]针对各轮协调路径集，计算各轮次各交叉口相位差的上移容许量、下移容许量，确定交叉口相位差调整对象及调整量；
[0008]输出各交叉口的相位差调整量最终结果。
[0009]作为优选的技术方案，所述确定各协调路径链所经过交叉口的协调相位及其绿灯起止时刻点，具体为：
[0010]根据初始绿波协调设计方案，确定各协调路径链L
i
在交叉口I
j
的协调相位k
(i,j)
，以及相应的绿灯初始起始时刻点T
GS(i,j)
和初始绿灯结束时刻点T
GE(i,j)
。
[0011]作为优选的技术方案，各协调路径链L
i
的绿波带宽优化最大轮数r
maxi
为N
i
‑
1，N
i
为协调路径链L
i
所包含的交叉口数量；
[0012]所述各轮协调路径集为各协调路径链在该轮进行绿波带宽优化的优化对象，具体为：定义协调路径链L
i
中第p条协调路径作为协调路径链中第1条协调路径，对于某一协调路径链L
i
，以r条由协调路径链L
i
中连续N
i
‑
r条协调路径构成的协调路径链作为第r轮绿波带宽优化的优化对象；
[0013]所述控制区域的绿波带宽优化最大轮数为R
max
＝max{r
maxi
}。
[0014]作为优选的技术方案，所述针对各轮协调路径集，计算各轮次各交叉口相位差的
上移容许量、下移容许量，确定交叉口相位差调整对象及调整量，具体为：
[0015]进行第r轮第t次优化：
[0016]S301、确定绿灯起始时刻点和绿灯结束时刻点：
[0017]确定各协调路径链L
i
在交叉口I
j
的协调相位k
(i,j)
的绿灯起始时刻点和绿灯结束时刻点计算公式如下：
[0018][0019][0020]式中，T
GS(i,j)
、T
GE(i,j)
分别为各协调路径链L
i
在交叉口I
j
的协调相位k
(i,j)
的绿灯初始起始时刻点和初始绿灯结束时刻点；为交叉口I
j
的相位差调整量，其中进行第1轮第1次优化时
[0021]S302、确定绿波带起始时刻点和绿波带结束时刻点：
[0022]确定各协调路径链在交叉口I
j
的绿波带起始时刻点和绿波带结束时刻点
[0023]S303、确定相位差上移容许量和下移容许量：
[0024]确定各协调路径链在交叉口I
j
的相位差上移容许量和下移容许量计算公式如下：
[0025][0026][0027]定义协调路径链中满足和的交叉口分别构成协调路径链相位差上移容许量瓶颈集合和相位差下移容许量瓶颈集合满足和的交叉口分别构成协调路径链相位差上移容许量非瓶颈集合和相位差下移容许量非瓶颈集合
[0028]确定协调路径集在交叉口I
j
的相位差上移容许量和下移容许量计算公式如下：
[0029][0030][0031]定义满足和的交叉口分别构成协调路径集相位差上移容许量
瓶颈集合和相位差下移容许量瓶颈集合
[0032]S304、根据绿波带宽是否达到极限值划分协调路径链集合：
[0033]根据各协调路径链的绿波带宽是否达到极限值，定义绿波带宽达到极限值的协调路径链集合绿波带宽未达到极限值的协调路径链集合
[0034]S305、判断终止绿波带宽优化与确定相位差调整对象及调整量。
[0035]作为优选的技术方案，步骤S304中，所述绿波带宽达到极限值的条件为：
[0036]对于协调路径链上的交叉口若若即交叉口同时在协调路径集相位差上、下移容许量瓶颈集合内，且交叉口分别在协调路径链相位差上移容许量瓶颈集合和相位差下移容许量瓶颈集合内，此时协调路径链的绿波带宽达到极限值；特别地，若交叉口为同一交叉口，协调路径链的绿波带宽即为交叉口协调相位时间。
[0037]作为优选的技术方案，步骤S305中，所述判断终止绿波带宽优化与确定相位差调整对象及调整量，具体为：
[0038]根据相位差上、下移容许量和协调路径链集合划分情况，包括：
[0039]情况1：若即在第r轮第t次绿波带宽优化中所有协调路径链的绿波带宽均已经达到极限值，此时判断是否满足绿波带宽优化终止条件，若满足，结束绿波带宽优化，定义为此时交叉口I
j
的相位差调整量跳转至输出各交叉口的相位差调整量最终结果的步骤；若不满足，不再对交叉口I
j
进行相位差调整，此时交叉口I
j
的相位差调整量为：返回S301继续进行第r+1轮第1次绿波带宽优化；
[0040]情况2：若即在第r轮第t次绿波带宽优化中存在协调路径链的绿波带宽尚未达到极限值，此时计算交叉口I
j
的相位差调整量的具体步骤为：
[0041]确定各绿波带宽尚未达到极限值的协调路径链最小非零相位差上移容许量和下移容许量计算公式如下：
[0042][0043][0044]确定协调路径集最小非零相位差上移容许量和下移容许量计算公式如下：
[0045][0046][0047]定义此时协调路径集最小非零相位差上移容许量为协调路径链在交叉口的相位差上移容许量协调路径集最小非零相位差下移容许量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法，其特征在于，包括下述步骤：确定各协调路径链所经过交叉口的协调相位及其绿灯起止时刻点；根据各协调路径链包含的协调路径数量，确定各协调路径链的绿波带宽优化最大轮数及各轮协调路径集，确定控制区域的绿波带宽优化最大轮数；针对各轮协调路径集，计算各轮次各交叉口相位差的上移容许量、下移容许量，确定交叉口相位差调整对象及调整量；输出各交叉口的相位差调整量最终结果。2.根据权利要求1所述的一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法，其特征在于，所述确定各协调路径链所经过交叉口的协调相位及其绿灯起止时刻点，具体为：根据初始绿波协调设计方案，确定各协调路径链L
i
在交叉口I
j
的协调相位k
(i,j)
，以及相应的初始绿灯起始时刻点T
GS(i,j)
和初始绿灯结束时刻点T
GE(i,j)
。3.根据权利要求1所述的一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法，其特征在于，各协调路径链L
i
的绿波带宽优化最大轮数r
maxi
为N
i
‑
1，N
i
为协调路径链L
i
所包含的交叉口数量；所述各轮协调路径集为各协调路径链在该轮进行绿波带宽优化的优化对象，具体为：定义协调路径链L
i
中第p条协调路径作为协调路径链中第1条协调路径，对于某一协调路径链L
i
，以r条由协调路径链L
i
中连续N
i
‑
r条协调路径构成的协调路径链作为第r轮绿波带宽优化的优化对象；所述控制区域的绿波带宽优化最大轮数为R
max
＝max{r
maxi
}。4.根据权利要求1所述的一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法，其特征在于，所述针对各轮协调路径集，计算各轮次各交叉口相位差的上移容许量、下移容许量，确定交叉口相位差调整对象及调整量，具体为：进行第r轮第t次优化：S301、确定绿灯起始时刻点和绿灯结束时刻点：确定各协调路径链L
i
在交叉口I
j
的协调相位k
(i,j)
的绿灯起始时刻点和绿灯结束时刻点计算公式如下：计算公式如下：式中，T
GS(i,j)
、T
GE(i,j)
分别为各协调路径链L
i
在交叉口I
j
的协调相位k
(i,j)
的初始绿灯起始时刻点和初始绿灯结束时刻点；为交叉口I
j
的相位差调整量，其中进行第1轮第1次优化时S302、确定绿波带起始时刻点和绿波带结束时刻点：确定各协调路径链在交叉口I
j
的绿波带起始时刻点和绿波带结束时刻点S303、确定相位差上移容许量和下移容许量：
确定各协调路径链在交叉口I
j
的相位差上移容许量和下移容许量计算公式如下：计算公式如下：定义协调路径链中满足和的交叉口分别构成协调路径链相位差上移容许量瓶颈集合和相位差下移容许量瓶颈集合满足和的交叉口分别构成协调路径链相位差上移容许量非瓶颈集合和相位差下移容许量非瓶颈集合确定协调路径集在交叉口I
j
的相位差上移容许量和下移容许量计算公式如下：下：定义满足和的交叉口分别构成协调路径集相位差上移容许量瓶颈集合和相位差下移容许量瓶颈集合S304、根据绿波带宽是否达到极限值划分协调路径链集合：根据各协调路径链的绿波带宽是否达到极限值，定义绿波带宽达到极限值的协调路径链集合绿波带宽未达到极限值的协调路径链集合S305、判断终止绿波带宽优化与确定相位差调整对象及调整量。5.根据权利要求4所述的一种协调路径链绿波带宽多轮优化方法，其特征在于，步骤S304中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢凯，叶志宏，徐广辉，江书妍，林永杰，
申请(专利权)人：人工智能与数字经济广东省实验室广州，
类型：发明
国别省市：