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第9章干线交通信号协同

控制方法9.1优化背景传统的干线或区域交通信号协调控制系统中，相位差往往是一个定值，根源在于车辆的运行速度难以动态精准诱导和控制，一般从平均行程车速±10%范围内优选一个速度作为设计速度，外加交叉口不等间距因素的制约，导致绿波带的宽度不尽人意，我国道路交通干线信号协调控制的效果往往较差。网联交通环境下，最大的优势在于车辆行驶轨迹完全可控(CAVs)或车辆可动态诱导(CHVs)。在开展干线或区域交通信号协调控制时，突破了设计速度固定的限制，绿波带的宽度能得到极大扩展。对于定时干线协调控制，优化CAV和CHV的行驶轨迹可采用基于轨迹控制的优化方法实现。9.2优化原理网联交通环境下，干线信号协同控制的原理见图。基于最新获取到的网联车信息，整合各个进口和流向的交通需求，运用传统的干线协调信号控制方法优化得到信号配时方案；再基于信号配时方案来调整车辆行驶轨迹以形成车辆队列，让车辆队列以饱和车头时距和诱导车速通过交叉口停车线，达到提升干线通行能力和服务水平的目的。1.优化思路9.2优化原理2.路段划分9.2优化原理3.联合控制模型右图阐述了联合控制模型的优化流程，整个优化过程包括速度诱导、队列控制和信号配时三部分。速度诱导模型用来识别头车并计算优化的车辆队列诱导速度，包括两种类型：类型Ⅰ，车辆队列不停车通过交叉口；类型Ⅱ，车辆队列至少需要停一次车才能通过交叉口。队列控制模型确保所有车辆以期望的安全间距排成一排、并以相同的速度向前行驶。信号配时优化模型以最大化绿灯时长来确保在最少的信号周期内让车辆队列完全通过。9.3速度诱导1.类型一为确保车辆队列不停车通过交叉口，队列区头车的速度诱导分四个阶段，见图。9.3速度诱导1.类型一9.3速度诱导1.类型一9.3速度诱导2.类型二9.3速度诱导2.类型二9.3速度诱导2.类型二9.4队列控制右图解析了队列区头车和后续两辆车整合成队列的轨迹优化与速度诱导过程。9.5信号配时优化9.6适用性分析(1)该方法仅对信号控制参数进行动态调整，未涉及相位差的优化；相位差仍采用传统的优化方法计算得到。(2)此方法要求所有车辆均能实施精准的轨迹控制，难以适应人机混合驾驶场景。(3)该方法提出的优化模型并非完

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