交通管理与控制 课件 第十章-干线绿波11-13

第十章干线交叉口信号协调控制11.MAXBAND干线绿波控制方法-1交通管理与控制主讲人：王昊Ring2Ring1相位Ⅳ相位Ⅰ相位Ⅱ相位Ⅲ相序图控制图Ring2Ring1相位Ⅳ相位Ⅰ相位Ⅱ相位Ⅲ时间位置交叉口A交叉口B交叉口C交叉口D含有早期迟断式相位控制的绿波系统东西西东可提供更灵活的相位差选择上行下行上行下行#1#211.1干线绿波设计的更一般形式相邻路段的车速不一定相等；双向绿波的带宽不一定相等；干线上的交叉口双向直行相位不一定同步考虑到不同的道路条件、不同方向的流量需求，以及早启迟断式的相位设计：我们需要更一般性的双向绿波设计方法11.2MAXBAND方法的基本思想由JohnD.C.Little等于1964年提出，并在上世纪七、八十年代逐步完善将绿波优化问题描述为一个数学规划中的最优化问题，建立绿波控制的优化目标（通常为绿波带宽最大），给出变量的约束条件，然后通过求解算法寻找最优解，获得绿波的最佳方案优点：理论严谨；求解精确；条件灵活上行方向下行方向11.3MAXBAND方法中变量的定义实线段：上行方向红灯；虚线段：下行方向红灯实线：上行方向绿波；虚线：下行方向绿波上行方向下行方向上行方向下行方向Sh：干线上的交叉口h；Si：干线上的交叉口i；上行方向下行方向Δh：交叉口h在干线方向上上行和下行方向直行红灯中间时刻的时差；Δi：类似的上行方向下行方向rh

，ri：交叉口h/i在干线上行方向的直行红灯时长；rh

，ri：交叉口h/i在干线下行方向的直行红灯时长上行方向下行方向wh：交叉口h上行方向绿灯起点距上行绿波前锋的时差；wi：同一绿波在交叉口i处相同的定义上行方向下行方向wi：交叉口i下行方向红灯起点距下行绿波尾部的时差；wh：同一绿波在交叉口h处相同的定义上行方向下行方向Φ(h,i)：交叉口h上行方向红灯中点距交叉口i红灯中点的时差；Φ(h,i)：下行方向类似的时差定义上行方向下行方向τi：交叉口h上行方向初始排队车辆启动时间；τh：交叉口h下行方向初始排队车辆启动时间；上行方向下行方向b：上行绿波带宽；t(h,i)：上行绿波行进时间；b：下行绿波带宽；t(h,i)：下行绿波行进时间11.4干线双向直行红灯中点位置时差第十章干线交叉口信号协调控制交通管理与控制12.MAXBAND干线绿波控制方法-2主讲人：王昊12.1Maxband模型中变量的约束条件上行方向下行方向上行方向：A-〉B上行方向下行方向下行方向：A-〉B上行方向下行方向联立以上两式：（1）上行方向下行方向上行方向：C-〉D（2a）上行方向下行方向下行方向：C-〉D（2b）将（2a）式和（2b）式带入（1）式，消去和（2a）（2b）（1）（3）方便起见，将上行方向上的交叉口依次标号为1,2,…,n（3）于是，（3）式可表达为：（4）上行方向下行方向（5）（6）当下行带宽与上行带宽的目标比值为k(k<1)时：优化目标：约束：其他变量定义：周期长度周期取值范围的下限和上限交叉口i与交叉口i+1之间的距离上行（下行）速度取值范围的下限和上限12.1Maxband模型第十章干线交叉口信号协调控制交通管理与控制13.MAXBAND干线绿波控制方法-3主讲人：王昊13.1MAXBAND算