基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，包括以下步骤(1)判断多条瓶颈路段同时拥堵时各瓶颈路段的拥堵情况，并取拥堵等级最大的瓶颈路段为控制目标；(2)判断所述的瓶颈路段是否拥堵，如果是，继续步骤(3)；否则，计算并保存微调信号配时方案；(3)计算所述的瓶颈路段拥堵情况的调节方案。采用了该方法，自动地调整上下游路口汇入该拥堵路段的车辆数量，有效降低关键路口的车辆的排队长度；采用基于路口流量数据和固定模式相结合的方法，自动生成最佳信号配时调整方案；针对重点区域进行有轨电车防拥堵控制，在统筹协调前提下，给予有轨电车优先通行权，尽量保证有轨电车的准点，有效地缓解高峰期间交通拥堵。

【技术实现步骤摘要】
基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法
本专利技术涉及交通信号控制领域，尤其涉及城市有轨电车智能交通信号控制领域，具体是指一种基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法。
技术介绍
2018年，上海松江区有轨电车T1、T2号线建设基本成形，与地铁、轻轨等轨道交通不同，现代有轨电车的运营组织受制于道路交叉口的信号影响，交叉口交通信号的相位、周期和延误等设计指标直接影响有轨电车的运营质量。欧洲国家的有轨电车运营时刻表与路口信号灯协调，信号优先比公交车更有保证。在德国，有轨电车线路密集区域单独设有一套有轨电车信号灯，与路口车辆信号灯分立，两套系统相互协调，同时保证有轨电车的信号优先。目前国内对于有轨电车信号控制的研究较少。松江有轨电车线路经过城市核心区，在社会车辆出行的早晚高峰期，与城市主干道相交的有轨电车线路，容易发生交通拥堵。在此背景下，针对重点区域(老城区、重点商区)等进行有轨电车防拥堵优先控制，在统筹协调前提下，给予有轨电车优先通行权，尽量保证有轨电车的准点，缓解高峰期间交通拥堵。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种统筹协调效率高、准确性高、满足准点性的基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法。为了实现上述目的，本专利技术的基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法如下：该基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：(1)判断多条瓶颈路段同时拥堵时各瓶颈路段的拥堵情况，并取拥堵等级最大的瓶颈路段为控制目标；(2)判断所述的瓶颈路段是否拥堵，如果是，继续步骤(3)；否则，计算并保存微调信号配时方案；(3)计算所述的瓶颈路段拥堵情况的调节方案。较佳地，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：(1.1)判断上游交叉口对应的瓶颈路段是否大于1，如果是，则继续步骤(1.2)；否则，继续步骤(2)；(1.2)判断各瓶颈路段拥堵的等级是否相同，如果是，则不进行信号配时调节，退出步骤；否则，取拥堵等级最高的瓶颈路段为防拥堵控制目标，并确定该瓶颈路段的调整相位。较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(2.1)判断所述的瓶颈路段是否拥堵，如果是，继续步骤(2.4)；否则，继续步骤(2.2)；(2.2)判断是否正在执行默认方案，如果是，则退出步骤；否则，继续(2.3)；(2.3)判断当前方案的运行时间是否大于固定阈值，如果是，则计算并保存微调信号配时方案，退出步骤；否则，退出步骤；(2.4)判断上一个运行的方案是否是默认方案，如果是，则该瓶颈路段的调整相位，继续步骤(3)；否则，恢复上一个微调方案，退出步骤。较佳地，所述的步骤(2.3)中的固定阈值可变且由系统预设。较佳地，所述的步骤(2.3)中的计算微调信号配时方案具体包括以下步骤：(2.3.1)判断当前运行方案的各相位绿灯时间是否小于默认方案各相位绿灯时间，如果是，则削减绿灯时间；否则，进一步判断当前运行方案的各相位绿灯时间是否大于默认方案各相位绿灯时间，如果是，则增加绿灯时间；否则，不做调整。较佳地，所述的步骤(2.3.1)中的削减绿灯时间具体包括以下步骤：(2.3.1.1)计算各相位削减时间：cx＝max(ax，bx-Δt)；其中，Δt为微调时间，相位x为需要削减绿灯时间的相位，an为默认方案相位绿灯时间，bn为当前方案相位绿灯时间，cn为微调后的各相位绿灯时间；(2.3.1.2)计算各相位总的削减时间T0。较佳地，所述的步骤(2.3.1)中的增加绿灯时间，具体为：根据以下公式计算剩余相位增加时间：cy＝mix(ay，[T0/m]+by)；其中，相位y为需要增加绿灯时间的相位，m为需要削减的相位数量，an为默认方案相位绿灯时间，bn为当前方案相位绿灯时间，cn为微调后的各相位绿灯时间。较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：(3.1)判断上游交叉口各相位流量数据获取是否正常，如果是，则读取上游交叉口各相位的流量，继续步骤(3.2)；否则，按照默认模式调整方案，继续步骤(3.3)；(3.2)判断目标相位数是否等于方案相位总数，如果是，则选择流量最大的相位为目标相位；否则，继续步骤(3.4)，并继续步骤(3.5)；(3.3)判断目标相位数是否等于方案相位总数，如果是，则选择直行相位为目标相位；否则，继续步骤(3.4)，并继续步骤(3.6)；(3.4)计算目标相位最大削减时间、其余相位最大增加时间和调节总时间；(3.5)根据流量计算各目标相位削减的时间和其他相位增加的时间，退出步骤；(3.6)计算等比例削减目标相位的绿灯时间和增加其他相位的绿灯时间，退出步骤。较佳地，所述的步骤(3.4)中计算目标相位最大削减时间，具体为：根据以下公式计算目标相位最大削减时间：最大削减时间T1＝当前绿灯时间-最小绿灯时间。较佳地，所述的步骤(3.4)中计算其余相位最大增加时间，具体为：根据以下公式计算其余相位最大增加时间：最大增加时间T2＝最大绿灯时间-当前绿灯时间。较佳地，所述的步骤(3.4)中的计算调节总时间具体包括以下步骤：(3.4.1)求和计算最大削减总时间T1_all和最大增加总时间T2_all；(3.4.2)计算调节最大总时间：Tad_max＝mix(T1_all，T2_all)；(3.4.3)判断调节总时间Tad_max是否大于预设的最低调节时间Tad_mix，如果是，则计算调节时间：Tad＝[(瓶颈路段当前拥堵等级/拥堵等级数)×Tad_max]。较佳地，所述的步骤(3.5)具体包括以下步骤：(3.5.1)计算各目标相位的可调节时间：Tad′＝当前绿灯时间-最小绿灯时间；(3.5.2)根据各相位流量比例计算各目标相位削减调节时间：目标相位N的调节时间Tad-N＝mix(目标相位N当前绿灯时间-最小绿灯时间，)；(3.5.3)计算各目标相位调节时间，求和并更新调节总时间Tad；(3.5.4)计算各其余相位的可调节时间：(3.5.5)根据各相位流量比例计算其余相位增加调节时间：其余相位M的调节时间(最大绿灯时间-目标相位N当前绿灯时间，)；(3.5.6)退出步骤。较佳地，所述的步骤(3.6)具体包括以下步骤：(3.6.1)计算各目标相位的可调节时间：Tad′＝当前绿灯时间-最小绿灯时间；(3.6.2)等比例削减目标相位的绿灯时间：目标相位N的调节时间Tad-N＝mix(目标相位N当前绿灯时间-最小绿灯时间，)；(3.6.3)计算各目标相位调节时间，求和并更新调节总时间Tad；(3.6.4)计算各其余相位的可调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：/n(1)判断多条瓶颈路段同时拥堵时各瓶颈路段的拥堵情况，并取拥堵等级最大的瓶颈路段为控制目标；/n(2)判断所述的瓶颈路段是否拥堵，如果是，继续步骤(3)；否则，计算并保存微调信号配时方案；/n(3)计算所述的瓶颈路段拥堵情况的调节方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)判断多条瓶颈路段同时拥堵时各瓶颈路段的拥堵情况，并取拥堵等级最大的瓶颈路段为控制目标；
(2)判断所述的瓶颈路段是否拥堵，如果是，继续步骤(3)；否则，计算并保存微调信号配时方案；
(3)计算所述的瓶颈路段拥堵情况的调节方案。


2.根据权利要求1所述的基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包括以下步骤：
(1.1)判断上游交叉口对应的瓶颈路段是否大于1，如果是，则继续步骤(1.2)；否则，继续步骤(2)；
(1.2)判断各瓶颈路段拥堵的等级是否相同，如果是，则不进行信号配时调节，退出步骤；否则，取拥堵等级最高的瓶颈路段为防拥堵控制目标，并确定该瓶颈路段的调整相位。


3.根据权利要求1所述的基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：
(2.1)判断所述的瓶颈路段是否拥堵，如果是，继续步骤(2.4)；否则，继续步骤(2.2)；
(2.2)判断是否正在执行默认方案，如果是，则退出步骤；否则，继续(2.3)；
(2.3)判断当前方案的运行时间是否大于固定阈值，如果是，则计算并保存微调信号配时方案，退出步骤；否则，退出步骤；
(2.4)判断上一个运行的方案是否是默认方案，如果是，则该瓶颈路段的调整相位，继续步骤(3)；否则，恢复上一个微调方案，退出步骤。


4.根据权利要求3所述的基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.3)中的固定阈值可变且由系统预设。


5.根据权利要求3所述的基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.3)中的计算微调信号配时方案具体包括以下步骤：
(2.3.1)判断当前运行方案的各相位绿灯时间是否小于默认方案各相位绿灯时间，如果是，则削减绿灯时间；否则，进一步判断当前运行方案的各相位绿灯时间是否大于默认方案各相位绿灯时间，如果是，则增加绿灯时间；否则，不做调整。


6.根据权利要求5所述的基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.3.1)中的削减绿灯时间具体包括以下步骤：
(2.3.1.1)计算各相位削减时间：
cx＝max(ax，bx-Δt)；
其中，Δt为微调时间，相位x为需要削减绿灯时间的相位，an为默认方案相位绿灯时间，bn为当前方案相位绿灯时间，cn为微调后的各相位绿灯时间；
(2.3.1.2)计算各相位总的削减时间T0。


7.根据权利要求5所述的基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.3.1)中的增加绿灯时间，具体为：
根据以下公式计算剩余相位增加时间：
cy＝mix(ay，[T0/m]+by)；
其中，相位y为需要增加绿灯时间的相位，m为需要削减的相位数量，an为默认方案相位绿灯时间，bn为当前方案相位绿灯时间，cn为微调后的各相位绿灯时间。


8.根据权利要求1所述的基于道路交通状态实现有轨电车防拥堵控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：
(3.1)判断上游交叉口各...

【专利技术属性】
技术研发人员：张其强，沈宝权，张志宇，黄智定，
申请(专利权)人：上海宝康电子控制工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31