兩相位信號(hào)交叉口干線協(xié)調(diào)控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及城市道路交通控制領(lǐng)域，尤其是涉及智能交通信號(hào)系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為兩相位信號(hào)交叉口干線協(xié)調(diào)控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市交通中，交通干線承擔(dān)了大量的交通負(fù)荷，干線的交通暢通對(duì)改善城市交通狀況往往具有很大作用。交叉口信號(hào)間的協(xié)調(diào)優(yōu)化，使得交通流在交叉口處遇到綠燈信號(hào)而不需停車等待，形成道路雙向交通流的“綠波帶”，將極大地改善交通擁堵現(xiàn)象。
[0003]目前，城市干線道路上信號(hào)控制的支路交叉口絕大多數(shù)采用兩相位信號(hào)控制，在制定信號(hào)協(xié)調(diào)控制方案時(shí)，一般選用公共周期的一半作為其信號(hào)控制周期，但是由于支路交叉口與上下游交叉口的間距往往較近，導(dǎo)致兩相位交叉口每?jī)蓚€(gè)周期才能走通一個(gè)綠波，一般只能實(shí)現(xiàn)單方向的協(xié)調(diào)控制，而反方向會(huì)有一定的積壓排隊(duì)；同時(shí)，下一個(gè)周期的協(xié)調(diào)相位綠燈時(shí)間只有反方向的車輛通行，協(xié)調(diào)方向的車輛基本在上一周期已經(jīng)通行，在此周期內(nèi)的綠燈時(shí)間浪費(fèi)較多；而且，由于每個(gè)周期內(nèi)都需要重點(diǎn)考慮主線方向的綠燈時(shí)間，相交道路上的放行綠燈時(shí)間較多，往往會(huì)造成一定程度的車輛積壓。
[0004]因此，現(xiàn)有的兩相位信號(hào)交叉口干線協(xié)調(diào)控制方法不能很好地實(shí)現(xiàn)雙向綠波控制，同時(shí)會(huì)造成一定的綠燈時(shí)間浪費(fèi)，及相交道路的排隊(duì)積壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了兩相位信號(hào)交叉口干線協(xié)調(diào)控制方法，其能解決現(xiàn)有控制方法存在的因雙向綠波控制效果差而導(dǎo)致的綠燈時(shí)間浪費(fèi)、相交道路車輛積壓的問題。
[0006]兩相位信號(hào)交叉口干線協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于:其包括以下步驟，
步驟I，根據(jù)總體控制策略，劃定信號(hào)協(xié)調(diào)控制區(qū)域；
步驟2，獲取所述信號(hào)協(xié)調(diào)控制區(qū)域內(nèi)兩相位交叉口 B與干線上游交叉口 A、下游交叉口 C之間的相位差、兩相位交叉口協(xié)調(diào)相位的最小綠燈時(shí)間以及非協(xié)調(diào)相位的最小綠燈時(shí)間，其中干線上游交叉口 A與兩相位交叉口 B的相位差為t12，兩相位交叉口 B到下游交叉口 C之間的相位差為t23，下游交叉口 C到兩相位交叉口 B的相位差為t32，兩相位交叉口 B到上游交叉口 A的相位差為t21;
步驟3，確定協(xié)調(diào)控制方案的公共周期T& ;
步驟4，確定所述干線上游交叉口 A、下游交叉口 C的信號(hào)配時(shí)方案并確定綠波協(xié)調(diào)的綠波帶寬^，所述綠波協(xié)調(diào)的綠波帶寬^為沿線交叉口控制方案的協(xié)調(diào)相位綠燈時(shí)間的最小值；
步驟5，判斷兩相位交叉口 B的兩個(gè)方向的綠波帶是否設(shè)置在同一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)；
步驟6，根據(jù)所述步驟5的判斷結(jié)果確定兩相位交叉口兩個(gè)周期的信號(hào)配時(shí)方案；
步驟7，確定所述信號(hào)協(xié)調(diào)控制區(qū)域的協(xié)調(diào)控制方案。
[0007]其進(jìn)一步特征在于:
所述步驟3中的協(xié)調(diào)控制方案的公共周期T&為所述信號(hào)協(xié)調(diào)控制區(qū)域內(nèi)干線各叉口之間的相位差之和，即T& =t12+t23+t32+t21；
所述步驟5的判斷，當(dāng)協(xié)調(diào)相位起點(diǎn)間的時(shí)間差值大于等于所述協(xié)調(diào)相位的最小綠燈時(shí)間、、所述綠波協(xié)調(diào)的綠波帶寬^以及2倍的所述非協(xié)調(diào)相位的最小綠燈時(shí)間t非協(xié)、的總和，即滿足+2t#tt,/Js +?，則兩相位交叉口的兩個(gè)方向的綠波帶設(shè)置在同一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，否則該兩相位交叉口的兩個(gè)方向的綠波帶設(shè)置在兩個(gè)不同的信號(hào)周期內(nèi)；
所述步驟6的具體方法，采用HCM方法確定兩相位交叉口兩個(gè)周期內(nèi)各相位綠燈時(shí)間sn S2, S3, 84并判斷所述兩個(gè)周期內(nèi)各相位綠燈時(shí)間是否滿足最大綠燈、最小綠燈時(shí)間要求，若滿足最大綠燈、最小綠燈時(shí)間要求則確定該兩相位交叉口的兩個(gè)周期的信號(hào)配時(shí)方案，否則調(diào)整該兩相位交叉口的兩個(gè)周期內(nèi)各相位綠燈時(shí)間，其中S1是第一周期的第一個(gè)相位綠燈時(shí)間，&是第一周期的第二個(gè)相位綠燈時(shí)間，S3是第二周期的第一個(gè)相位綠燈時(shí)間，84是第二周期的第二個(gè)相位綠燈時(shí)間。
[0008]本發(fā)明兩相位信號(hào)交叉口干線協(xié)調(diào)控制方法，其根據(jù)交叉口間相位差的大小，綜合考慮干線和相交道路的交通運(yùn)行特點(diǎn)，在保證兩個(gè)信號(hào)周期的總和為公共周期的前提下，分別制定兩個(gè)數(shù)值大小不同的信號(hào)周期，從而通過合理分配綠燈時(shí)間來實(shí)現(xiàn)兩相位交叉口與上、下游交叉口間的雙向綠波協(xié)調(diào)，有效提高道路通行能力和通行速度，降低主線及相交道路的車輛排隊(duì)長(zhǎng)度和延誤、提高通行效率。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明兩相位信號(hào)交叉口干線協(xié)調(diào)控制方法的控制流程圖；
圖2為本發(fā)明中兩相位交叉口兩個(gè)方向的綠波帶設(shè)置在同一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的時(shí)距圖；圖3為本發(fā)明中兩相位交叉口兩個(gè)方向的綠波帶設(shè)置在兩個(gè)不同信號(hào)周期內(nèi)的時(shí)距圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]見圖1、圖2和圖3，本發(fā)明兩相位信號(hào)交叉口干線協(xié)調(diào)控制方法，包括以下步驟， 步驟I，根據(jù)總體控制策略，劃定信號(hào)協(xié)調(diào)控制區(qū)域；
步驟2，獲取信號(hào)協(xié)調(diào)控制區(qū)域內(nèi)兩相位交叉口 B與干線上游交叉口 A、下游交叉口 C之間的相位差、兩相位交叉口協(xié)調(diào)相位的最小綠燈時(shí)間以及非協(xié)調(diào)相位的最小綠燈時(shí)間，其中，上游交叉口 A到兩相交叉口 B的相位差為t12，兩相交叉口 B到下游交叉口C的相位差為t23，下游交叉口 C到兩相位交叉口 B的相位差為t32，兩相位交叉口 B到上游交叉口 A的相位差為t21;
步驟3，確定協(xié)調(diào)控制方案的公共周期T&，協(xié)調(diào)控制方案的公共周期T&為信號(hào)協(xié)調(diào)控制區(qū)域內(nèi)干線各叉口之間的相位差之和，即T& = t12+ t23+ t32+ t21；
步驟4，確定干線上游交叉口 A和下游交叉口 C的信號(hào)配時(shí)方案并確定綠波協(xié)調(diào)的綠波帶寬^，綠波協(xié)調(diào)的綠波帶寬^為沿線交叉口控制方案的協(xié)調(diào)相位綠燈時(shí)間的最小值；步驟5，判斷兩相位交叉口的綠波帶是否設(shè)置在同一個(gè)信號(hào)周期內(nèi):當(dāng)協(xié)調(diào)相位起點(diǎn)間的時(shí)間差值大于等于所述協(xié)調(diào)相位的最小綠燈時(shí)間、、所述綠波協(xié)調(diào)的綠波帶寬1$和2倍的所述非協(xié)調(diào)相位的最小綠燈時(shí)間的總和，即
^23+^32 ^ t 協(xié)小+?φ，則兩相位交叉口的兩個(gè)方向的綠波帶設(shè)置在同一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，否則該兩相位交叉口的兩個(gè)方向的綠波帶設(shè)置在兩個(gè)不同的信號(hào)周期內(nèi)；
步驟6，根據(jù)步驟5的判斷結(jié)果確定兩相位交叉口兩個(gè)周期的信號(hào)配時(shí)方案:
當(dāng)兩相位交