一種改進的multiband幹線協調控制方法
2023-05-14 21:13:41
一種改進的multiband幹線協調控制方法
【專利摘要】本發明提供一種改進的MULTIBAND幹線協調控制方法，其包括如下步驟：1）取消綠波帶的中心對稱約束；2）對綠波帶寬在周期中的位置進行約束；3）設定目標函數和約束條件，得出改進的MULTIBAND幹線協調控制模型。該幹線協調控制方法具有以下有益效果：該幹線協調控制方法打破了綠波帶中心線連續的約束，並對綠波帶位置的進行了約束；使建立的模型能夠適用於多相位的情況，可有效提高傳統的MULTIBAND模型的效率，減少交叉口停車次數和控制延誤。
【專利說明】—種改進的MULTI BAND幹線協調控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於城市道路交通信號控制領域，具體涉及一種改進的MULTIBAND幹線協調控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著城市小汽車數量的增加，城市道路交通擁堵的現象日趨嚴重。由於擁堵造成的停車延誤、排放、汙染等問題也越來越突出。城市幹道吸引了相當大比例的車流，然而大量的車輛進入使得幹道的交通擁堵非常嚴重，甚至導致交通事故。為了緩解這一問題，國內外公認的一種有效方法就是對幹線進行協調控制。幹線協調控制主要有如下優點:1)減少主路車輛的停車次數及延誤，提高主路的服務水平。2)交通流運行更加平穩，可以提高最大交通通過量。3)車輛間的速度大小較為統一，速度差較小，提高了安全性。4)減少排隊溢出的情況發生，特別是交叉口間距較短的情況。
[0003]目前，城市幹線協調控制方法主要有兩大類，一種是基於延誤最小的系統控制方法，另一種是幹線綠波帶最大法。相比於延誤最小法，幹線綠波帶法可以更直觀的從綠波帶看出協調控制的好壞，並且需要的條件少，為交通工程師所青睞。綠波帶就是在指定的交通線路上，當規定好路段的車速後，要求信號控制機根據路段距離，把該車流所經過的各路口綠燈起始時間，做響應的調正，這樣一來，以確保該車流到達每個路口時，正好遇到「綠燈」。
[0004]較成熟的幹線綠波帶法是1966年little提出的混合整數線性規劃法，以及發展到後來的MAXBAND (最大帶寬)模型和Gartner的MULTIBAND (多帶寬)模型。MULTI BAND模型是將MAXBAND模型中各協調控制交叉口必須採用單一帶寬的約束條件取消，將各交叉口的飽和度與帶寬聯繫起來，允許不同路段(每兩個交叉口之間)採用不同的帶寬，從而使得求解更加靈活。但是MULTIBAND模型依然存在兩個問題:I) MULTIBAND模型中的綠波帶的中心線是連續的，也就是綠波帶是以中心線左右對稱的，這大大約束了模型的求解範圍，甚至造成無解的情況。2)MULTIBAND模型只考慮帶寬的大小，並沒有考慮帶寬的位置，很容易求解出綠波帶中的上遊交叉口綠燈前期對應下遊交叉口綠燈後期的情況，造成後續車輛遭遇紅燈。
【發明內容】
[0005]鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種可打破傳統的MULTIBAND模型中綠波帶對稱，可保證綠波帶一定程度上的連續性，並且對綠波帶的位置進行約束的MULTIBAND幹線協調控制方法。
[0006]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種改進的MULTIBAND幹線協調控制方法，其包括如下步驟:
[0007]I)取消綠波帶的中心對稱約束；
[0008]2)對綠波帶寬在周期中的位置進行約束；
[0009]3)設定目標函數和約束條件，得出改進的MULTIBAND幹線協調控制模型。[0010]優選地，在步驟I)中，取消綠波帶的中心對稱約束後，對建第i個交叉口立新的約束方程
【權利要求】
1.一種改進的MULTIBAND幹線協調控制方法，其特徵在於，其包括如下步驟: 1)取消綠波帶的中心對稱約束； 2)對綠波帶寬在周期中的位置進行約束； 3)設定目標函數和約束條件，得出改進的MULTIBAND幹線協調控制模型。
2.根據權利要求1所述的一種改進的MULTIBAND幹線協調控制方法，其特徵在於:在步驟I)中，取消綠波帶的中心對稱約束後，對建第i個交叉口立新的約束方程
3.根據權利要求2所述的一種改進的MULTIBAND幹線協調控制方法，其特徵在於，在步驟2)中對綠波帶寬在周期中的位置進行約束包括如下步驟:設定(7,.(f)為第i交叉口上(下)行方向綠燈時長，過Gi中心點作與綠波帶平行的線IinelJt Gi和Gi+1中心點的連線line2，設Hi為Gi+1的中心點到Iinel的水平距離，
4.根據權利要求3所述的一種改進的MULTIBAND幹線協調控制方法，其特徵在於，在步驟 3)中，目標函數為:
【文檔編號】G08G1/081GK103456181SQ201210249635
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年7月18日 優先權日:2012年7月18日
【發明者】唐克雙, 孔濤, 李克平, 孫劍, 倪穎 申請人:同濟大學