【定时干线信号协调控制方法探究与实现分析案例6300字】

定时干线信号协调控制方法研究与实现分析案例 1 1 2 4系统中确定合适的相位差至关重要。本章将讨论干线协调控制设置依据，干线1.1干线协调控制的设置依据干线交通信号协调控制的应用，并非毫无前提条件后反而可能会大大减少脉冲特性时，对该干线进行干线协调控制的效果较好。但是当车辆均匀到达交(2)当相邻交叉口之间有大量的车流从其他街道或者交叉口之间存在车辆2.街道运行条件干线协调控制往往更适用于单向交通的街道，在单向交通运行的干道应优先考虑采用干线协调控制系统。1.信号交叉口之间的距离使用干线协调控制时相邻交叉口的间距需要满足一定的要求，因为一般来说相邻交叉口的间距越长控制效果就越差，因为间距较长时干线上的交通流容易发生变化，因此我们希望交叉口的间距不宜超过600米，同时间距也不宜过短，交叉口的间距最好在100米至600米内。一个交叉口的周期时长一般与相位有关，而干线协调控制对信号相位也有一定的要求，其最适用于相位较少的交叉□(二相位或四相位),因为相位越多相位之间转换的总绿灯损失时间就越大，会增大对干线控制系统带宽的影响。5.交通量的波动性对于一个交叉口或干线来说不同的日期或时间段车辆的到达方式以及交通量的大小是不同的。一般在在早晚高峰时段，此时的车流量较大容易形成车队，干线协调控制的的效果比较明显；但是当干线上的车流量较小、交通流比较离散时，不容易形成车队不适宜采用线控系统。1.2干线信号协调控制的协调方式1.2.1单向交通协调方式单行道即单向交通的道路，这种道路上的车辆只能向一个方向行驶，此时因为没有对向车辆的影响，车辆之间的干扰较小，一般对于一个上下行之间的流量差很大时的双向通行道路我们也可以也采用单向交通协调方式，此时我们只需要对流量大的方向进行协调控制，干线交通信号协调控制最适用于上述两种道路。计算交叉口间的相位差公式如下：(1)同步式协调控制同步式协调控制指一个干线中全部交叉口信号灯同一时间的颜色相同，当如果当相邻交叉口之间的距离非常短且沿协调方向(2)交互式协调控制当车辆在路口间的行驶时间等于公共周期时长的一半或其整数倍时采用同(3)续进式协调控制及行程时间来确定相位差。续进式协调控制可分为简单续进协调控制与多方案1.3常用相位差优化方法数解法是通过寻找使得系统中实际信号位置离交叉口编号ADH交叉口间距1)计算理想间距位差相等；相距880信号的相位差，与错开了一个周期的同向相位差。为了计算方便，将44±10作为vC/2变动的范围，即3454,如表1.22)计算理想位置与实际距离之差(a列内各行) 3)计算最大相邻挪移量之差以a=34为列，将实际信号位置与理想信号位置的距离偏差量，按照从小到大的顺序填入下表，计算相邻距离偏差量之间的差值，将其中的最大值作为b值。如表1.2所示。ADEFGHA0137912421通过上表计算可知，当a=34时，b值取挪移量之间差值中的最大值(b=14)。我们再用上述方法计算出各行对应的b值，最终结果如表1.3所示。交叉口编号AEFGH间距ab179305531914)确定信号的理想位置130m为第一个理想信号位置，之后从左向右逐次画出500m线段，将每个理想信5)作连续行驶通过带把上图中理想位置编号按次列在最靠近的实际信号位置下(下表中的第二行),再将信号AH相对于理想信号的左右方向填入第三行，再把各信号通过再乘以百分数表示，列入下表的第5行。6)确定相位差交叉口编号AFGH①②③④⑤⑥⑦⑧各信号位置右左左右右左右左绿信比(%)损失(%)48有效绿信比(%)相位差(%)(2)图解法[13、14]间-距离图在上面进行几何画图求解，将交叉口的间距作为横坐标，时间作为纵坐标。以下是图解法的具体思路：1)交通干线中的设计车速与公共周期必须根据韦伯斯特法提前进行求解，再进行同步式或者交互式协调方案的建立；2)根据实地勘察的干线交通数据(交叉口数量、交叉口间距、交通量、饱和流量、机动车的车速以及交通流波动等)可以确定时间-距离图。3)通过时间-距离图，运用几何作图手法，通过做引线，对周期长度进行多次调整，也需要调整带速，得到相位差，使得绿波带最大。图2-3所示将连续五个交叉口纳入干线协调控制系统，其相邻交叉口间距见于图中横坐标，设置初始速度为36km/h,公共周期定为100秒，各交叉口均为两相位控制且相位绿信比相等 (均为0.5)。下图中竖线上的加黑线段代表红灯时间，不加黑线段代表绿灯时为车辆平均行驶车速(10m/s)的倒数。此斜线与BB’的交点，与AA’1点所引水平线同的交点(BB’上的1点)很接近，BB'上的一点可取为交叉口同A交叉口组成交互式协调控制的绿时差，在BB'上相应于线画出23、45粗红线段，为B交叉口的红灯时段。上2点所引水平线与CC’的交点(CC’上的2点)很接近，CC’上的2点粗红线段，作为交叉口的红灯时段。上2点所引水平线与的交点(DD’上的2点)很接近，所以C交叉口与D交叉了这条干道上连续的5个交叉□的上下行双向“线控”系统的配时。宽约为16s,占周期时长的16%,但是此时所求的带速是高于实际带速的，不符速在40km/h左右，我们相应的将周期延长到125130秒。当然如果在计算中我协调控制的模型法包括基本MAXBAND法以及一些改进模型法，本文先介绍基MAXBAND模型法的主要利用混合线性规划算法，模型需要干线的公共信号周期、相位红灯时间、相邻交叉口间距、车辆行驶速度、行程时间等参数，调整相位差使干线的绿波带宽最大，通过找到图1.5中参数之间关系建立目标函数以及约束条件。根据上图推导公式如下：式中，b(b—上行(下行)的绿波带宽；S为第i个信号交叉口；r(ri)一信号S处上行(下行)的红灯时间；wi(w;)——Si红灯结束(开始)时间与上(下)行绿波带边缘的时间差；z(z)—干道车辆到达前原有排队车辆消散时间，也是绿波带在S处绿灯提前启亮的时长m表示整型，它是周期时长C的整数倍。将上述公式整理可以得到如下公式：因为传统MAXBAND法设定干线的上下行方向的带宽相等，绿灯时长大于机动车的通过时间，可以得到如下约束条件：根据公式1.7与1.8,设目标函数为Z=Max(b),可以整理出如下线性规划模型：以上为传统MADBAND法默认干线上行与下行的交通相同，但是在实际的期的倒数；C1为干线周期的最大值；C2最小交通性能指标法与最大绿波带发的主要区别是干线协调控制优化的通过确立相位差与延误之间的函数关系，SIG式中，A;—从交叉口到j的交通加权系数；di—交叉口的绝对相位差(s);R—连线ij的理想相对相位差(s)。1.选择随机的出发点di;4.改变Mi的值，令M加一或者减一再带入到第三步之中不断重复，直到F不再减小为止。这种方法因为选择的出发点di是随机的，只能得到局部的最优解。我们可以通过计算不同di的目标函数得到不同局部的最优解。同时F的取值对参数的变化比较敏感，所以通过这种方法我们一般得到的是次优解而非最优解。1.1.3两种方法的比较与选择最大绿波带法：该方法的目标是使车辆在一定带速下通过最大的绿波带宽，虽然绿波带宽并不是交通控制中的评价指标，但是在实际的干线中具有非常重要的意义，通过带宽可以反映出带速这一重要评价指标。现如今，世界上常用的干线协调控制系统主要是基于MAXBAND法的思想，是最常用的干线协调控制方法，其具有控制效果好、使用方便、结果直观等优点，同时我们也可以通过该方法获得全局最优解。最小交通性能指标法：该方法可以选取不同的评价指标如延误、排队长度、停车次数等作为优化目标，具有针对性，但是这种方法也有非常明显的缺点：目标函数的数学模型具有高非线性，相关参数的确定较难，对参数变化敏感同时往往获得的是次优解而非最优解