基于感應(yīng)控制的交叉口信號控制

基于感應(yīng)控制的交叉口信號控制

0應(yīng)收控制比較近年來，道路交通量急劇增加，道路問題已成為現(xiàn)代城市必須解決的重要問題之一。適當(dāng)?shù)目刂撇呗钥梢蕴岣呓徊婵诘目杉靶?。對于一些交通流量小、隨機波動大的交叉口，應(yīng)采用響應(yīng)控制。經(jīng)典的感應(yīng)控制采用車來即延時的策略,根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定固定的初始綠燈時間、單位綠燈延長時間、最大綠燈時間等參數(shù),控制策略單一,很難適應(yīng)動態(tài)的交通流狀況。為了達(dá)到比較理想的控制效果,一些學(xué)者對感應(yīng)控制的配時進(jìn)行了深入研究,翟潤平等就對延時策略進(jìn)行了改進(jìn)本文對交通感應(yīng)控制中的信號配時進(jìn)行了研究1感應(yīng)信號控制方式感應(yīng)控制是通過車輛檢測器檢測到的車輛到達(dá)情況,動態(tài)調(diào)整各相位的配時以適應(yīng)交通變化的一種實時控制方式,是一種典型的反饋控制過程,適用于交通流量不大但波動較大的交叉口控制。傳統(tǒng)的感應(yīng)控制方式可分為半感應(yīng)控制和全感應(yīng)控制感應(yīng)信號控制的三個基本參數(shù)分別為:最小綠燈時間、單位綠燈延長時間、最大綠燈時間。而檢測器的埋設(shè)位置、相位相序的選擇也對感應(yīng)控制的控制效果有重要的影響。2感應(yīng)控制主要參數(shù)的配時計算方法本文主要研究單個交叉口的四相位全感應(yīng)控制方法。為了達(dá)到較好的控制效果,就必須對感應(yīng)控制的主要參數(shù)進(jìn)行合理的配時,如圖1所示,圖中箭頭表示該相位允許通過的車流方向,規(guī)定所有右轉(zhuǎn)車輛可自由通行?？紤]到車流的動態(tài)變化,設(shè)計出一種動態(tài)相序的控制算法,并對初始綠燈時間、綠燈延長時間、最小和最大綠燈時間給出了計算方法。2.1初始綠燈時間g經(jīng)典的感應(yīng)控制通常采用固定初始綠燈時間,本文為了提高交叉口的通行能力,采用初始綠燈時間可變的方法,即在第i相位獲得通行權(quán)的時刻,檢測檢測器與停車線之間的車輛排隊長度Q其中,Q2.2口道行駛速度行駛各相位的單位綠燈延長時間要保證車輛按進(jìn)口道的行駛速度行駛時,能夠行駛完檢測器到停車線之間的距離,保證車輛在該延時內(nèi)能夠順利通過停車線,即滿足:其中,D2.3最大藍(lán)色信號時間最小綠燈時間是信號相位獲得通行權(quán)時所必須保證的綠燈時間,等于初始綠燈時間與單位綠燈延時之和,最小綠燈時間有:其中:G2.4相位綠燈時間g最大綠燈時間,即為了保持最佳綠信比分配而確定的相位綠燈時間。它是相位綠燈時間的延長極限。當(dāng)?shù)竭_(dá)最大綠燈時間時,強制綠燈結(jié)束并改變相位,最大綠燈時間一般定為30-60s3車輛到達(dá)情況和排放系統(tǒng)本文采用在所有進(jìn)口道都埋設(shè)一對檢測器的方法,以檢測各車道的車輛到達(dá)情況和排隊長度,如圖2所示,其中一組檢測器設(shè)置在剛剛越過停車線的位置,另一組檢測器設(shè)置在停車線下游離停車線距離為D其中:h4相位綠燈算法為了有效減小車輛平均延誤,本文針對前文所述的單交叉口四相位全感應(yīng)控制提出可變相序的感應(yīng)控制算法,根據(jù)各相位的排隊長度和平均等待時間確定一個優(yōu)先值W具體算法如下:Step1初始化,給每一相位任意車輛排隊長度,把通行權(quán)交給排隊長度最長的相位;Step2給獲得通行權(quán)的相位一個初始綠燈時間;Step3給本相位一個單位綠燈延長時間。Step4檢測本相位是否有車到達(dá),無車,到Step5,有車,判斷本相位綠燈時間是否到達(dá)最大綠燈時間,是,到Step5,否,到Step3。Step5計算各紅燈相位的優(yōu)先值,把通行權(quán)交給優(yōu)先值最高的那個相位,到Step2;5仿真結(jié)果運用為了驗證本文所提出的算法的有效性,本文通過仿真平臺上對經(jīng)典感應(yīng)控制算法和本文提出的動態(tài)相序的感應(yīng)控制算法進(jìn)行了比較實驗,仿真軟件采用微觀交通仿真軟件--USTCMTS1.0系統(tǒng),因為感應(yīng)控制只適用于飽和度不高的交通流條件,故取飽和度低于0.6的情況進(jìn)行實驗,仿真所選取的交叉路口的寬度為:東西方向和南北方向的道路寬度均為10.5m,仿真運行6000s,以車輛的平均延誤作為標(biāo)準(zhǔn),得到兩種算法的平均延誤,圖4是根據(jù)仿真結(jié)果使用MATLAB所繪制的圖形。由仿真結(jié)果我們可以看出,本文所提出的動態(tài)相序的感應(yīng)控制的平均延誤要明顯低于經(jīng)典感應(yīng)控制的平均延誤。6動態(tài)初始綠燈時間的多相位感應(yīng)控制算法本文以單交叉口的感應(yīng)控制為研究背景,針對經(jīng)典感應(yīng)控制算法相序固定、配時參數(shù)