交通干线协调控制方法及仿真
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城市交通干线局部拥堵红绿波带协调控制方法任慧【摘要】我国经济的迅速发展导致车辆数量的直线上升,也使我国交通供给与交通需求之间的差异与矛盾越来越显著,造成了日益严重的城市交通干线局部拥堵的现象,因此,设计了一种城市交通干线局部拥堵红绿波带协调控制方法,首先对城市交通干线局部拥堵红绿波带协调控制方法的整体方案进行设计,然后选取协调控制范围,对下游绿波带与上游红波带进行设计实现了该方法,最后通过实验验证了该方法的有效性.【期刊名称】《长春工程学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(020)001【总页数】4页(P94-97)【关键词】城市交通干线;局部拥堵;红绿波带协调控制【作者】任慧【作者单位】福建船政交通职业学院信息工程系 ,福州 350007【正文语种】中文【中图分类】U491.540 引言在当前我国的发展现状中,限制并困扰城市发展的主要因素就是交通拥堵问题,我国由于交通拥堵问题而导致的环境损失与经济损失正在呈现逐年上升的态势。
城市交通干线是我国城市交通道路的动脉,具备通行能力大、运行速度快以及等级高等特点,能够有效地疏导与集散交通。
减缓与避免城市交通干线的局部拥堵问题,保障城市交通干线的畅通运行是确保城市交通高效运转的重要条件之一。
在城市交通流量较大的时段,特别是上下班的早高峰与晚高峰,城市交通干线会有巨大的车流量,很容易在交通干线的瓶颈交叉口或者关键交叉口由于车辆的不断累积而造成局部拥堵的现象,情况比较严峻时甚至可能出现上溯溢出的现象,延缓甚至阻断相交方向与本方向的正常交通通行,严重影响城市交通网络的行车效率。
当城市交通干线产生局部拥堵的现象时,原本的交通干线信号的配时无法对拥堵现象产生任何缓解作用,只会使局部拥堵的范围变的越来越大,此时就需要根据城市交通干线的实际交通状况,对更效的局部拥堵控制方法与策略进行开发,防止交通干线局部拥堵的范围不断蔓延,降低上溯溢出现象产生的可能性。
在城市交通干线的瓶颈交叉口或者关键交叉口容易产生局部拥堵现象的原因就是车辆的离开流率要远远小于其到达流率,导致在整个绿灯时间内无法将积累在瓶颈交叉口或者关键交叉口的车辆全部放空而产生滞留车辆,而滞留车辆在每个绿灯时间都会产生,因此,滞留车辆的数量会不断增加,从而产生拥堵甚至上溯溢出的现象,对相交方向与本方向的正常交通通行带来巨大影响,造成交通拥堵现象的加剧。
道路交通干线信号协调控制方法及仿真【摘要】交通拥堵与过饱和已成为制约城市交通发展的重要原因之一,而在城市交通中,相邻的交叉口联系最为密切,以相邻路口作为系统管理是必要的。
交通干线信号协调控制是充分利用交通规律来实现优化控制,以便达到交通系统运行效率最大。
本文介绍了交通干线信号协调控制的产生和发展,总结和评述了干线定时协调控制、干线感应自动协调控制、干线自适应协调控制等主要的交通干道信号协调控制方法,并对常用的几种干线协调控制方法进行了仿真对比,最后对交通信号协调控制的发展提出了展望。
【关键词】交通干线信号;协调控制方法;智能算法;仿真自1868年在英国伦敦出现了世界上第一个煤气照明交通信号灯100多年以来,为了科学组织和控制交通流,人们进行了深入的研究。
本文根据当前交通干线协调控制的发展现状,分别综述了干线协调控制常用的方法,并对其中主要的控制方法进行了仿真比较。
一、交通信号控制的基本理论(一)交通信号控制发展历程城市交通信号控制技术至今己经发生多次重大变革,大体经历了四个主要的发展阶段:第一阶段为机械式交通信号控制技术。
主要依靠目视采集信息,并加以判断,手动控制红绿灯点亮时间长短。
第二阶段是固定配时交通信号控制技术。
主要靠经验和历史交通数据确定单台交通控制器的信号周期和绿信比,由计算机技术实现自动控制,主要分为定周期控制和多时段控制。
第三阶段是感应式交通信号控制技术。
主要根据车辆检测器测得的交通流数据来调节单台交通控制器信号显示时间的控制方式。
第四代是线控技术和区域交通信号协调控制技术。
线控技术是把一条道路上多个相邻交叉路口的交通信号协调起来加以控制的控制方式。
区域交通信号协调控制技术是把一个区域内所有交通信号联结起来进行区域协调控制的交通信号控制系统。
(二)交通信号控制策略介绍交通信号控制策略有两种分类方式。
一种按控制范围来分类,主要包括单点控制、干线控制和面控制;另一种按控制原理进行分类,即按信号控制器对局部交通信息的响应方式进行分类,主要包括定时控制、感应控制以及自适应控制。
肆伍贰壹叁济南交警支队按照“立足实战”“科技创新”的原则,于2017年在济南打造了城市交通控制技术部,包括一个中心,五大平台模块,实现了信号配时优化闭环式管理。
0204010305第一步是实时发现配时存在的问题;第二步是针对配时存在的问题能够实时优化一个新的方案;第三步是将优化方案进行仿真验证;第四步是方案远程下发;第五步是方案检测评估。
1、实时问题发现通过传统数据监测和互联网数据实时监测数据的有效融合,将问题实时反馈给交通工程师。
传统数据+互联网数据融合 分析 反馈卡口数据地磁数据2、方案动态优化根据多方信息,利用宏观信号控制仿真平台对周边路网进行分析,针对分析结果给出最佳宏观控制策略。
由交通工程师对其进行精细化的配时优化。
3、方案仿真验证配时方案出来后由微观信号控制仿真平台对优化方案进行在线仿真评估。
微观信号控制仿真平台的使用,减少了工程上的重复建设成本,为交通管理的科学决策提供了有力的支撑。
4、方案远程下发优化方案通过微观仿真评估后,直接由信号智能管控平台远程下发至前端信号机。
5、实时检测评估方案下发后可利用交通信号实时监测评估平台和信号智能管控平台对其效果进行检测评估,若发现方案存在问题,则由交通工程师根据问题对其方案进行修正,如此一步步迭代优化,直到配时方案满足交通需求为止。
1、优化目标通过大数据应用降低工程师工作强度目标一充分利用大数据提升信号的精细化程度和品质目标二大数据应用人工调查数据传统检测器数据互联网浮动车数据2、交通问题的优化程序3、大数据应用平台交通信号实时监测评估平台:交通信号实时监测评估平台基于滴滴出行的浮动车数据,提供通行时间、停车次数、平均延误、平均速度、拥堵延时指数等参数,可对路口、路段进行预警、优化、评估。
3、大数据应用平台ET城市大脑(高德)平台:高德基于独有的交通大数据及时、准确地感知交通态势变化,对风险进行预警。
城市交通评价颗粒度细化至路口级,满足多级分析视角。
交通运输系统建模与仿真随着城市化进程的推进和人口的不断增长,交通运输系统的发展变得尤为重要。
针对交通运输系统的建模与仿真成为了研究的热点。
建立准确的交通运输系统模型,可以为交通规划、交通控制和交通安全等方面提供指导和支持。
一、交通运输系统的特点交通运输系统一般由交通网络、交通设施、交通工具和交通行为等多个部分组成。
其特点包括复杂性、动态性、非线性和异质性。
复杂性体现在交通运输系统由多个不同的部分组成,部分之间的相互作用十分复杂,交通网络中的拓扑结构也十分复杂。
动态性体现在交通运输系统的状态不断变化,数据采集困难,预测不确定性大。
尤其是在高峰期的时候,道路交通运输系统会发生严重的拥堵,引发交通安全事故。
非线性体现在交通运输系统的状态和行为之间的关系很复杂,非线性性质具有灵活和适应性,而在交通流控制和管理中,非线性关系很容易导致混沌、不稳定状态。
异质性体现在交通运输系统的多个部分之间差异较大,例如不同车型的车速和载量等。
因此,建模与仿真交通运输系统具有难度。
二、建模与仿真方法建立准确的交通运输系统模型,可以为交通规划、交通控制和交通安全等方面提供指导和支持。
目前,建模与仿真交通运输系统的方法可以分为三类:基于统计学方法、基于系统动力学方法和基于代理人方法。
1. 基于统计学方法基于统计学方法是通过数据收集与分析来建立交通运输系统的模型,包括传统的原理方法、概率方法和统计模型。
原理方法是根据交通流量和道路拓扑结构等的基本原理,建立交通运输系统模型。
例如,确定车流量、车速和拥堵情况等。
概率方法是根据车流量的统计规律来分析交通运输系统的状况。
例如,根据大规模数据收集和分析得出的车流量分布统计模型,进而预测交通运输系统的流量和拥堵情况等。
统计模型是为了从数据中提取出交通运输系统的规律,并预测未来的流量和拥堵情况等。
例如,利用回归分析来预测交通事故发生率等。
2. 基于系统动力学方法基于系统动力学方法是利用动态系统理论来建立交通运输系统的模型。
实验五城市干道信号协调及公交优先仿真一、实验目的:掌握路网、城市干道交通信号协调和公交站点线路的仿真方法。
二、实验原理:以城市干道上两个相邻路口为例,说明路口连接成路网的方法,并在此基础上说明城市干道交通信号协调仿真方法和公交站点线路的仿真方法。
三、难点提示:(1)干道信号协调时相位差的设置方法。
(2)有公交专用道情况下公交线路和站点的设置。
四、实验步骤:1、新建文件:D盘新建“05”文件夹,将“02”文件夹中的所有工程文件和本实验需要导入的底图05.JPG,拷贝到“05”文件夹内。
2、调整底图比例:(1)“查看——背景——编辑”,在他弹出的“背景选择”对话框中选择“比例”。
此时,鼠标指针变成一把尺,尺的左上角为“热点”(2)设置比例:以底图上1号交叉口东进口机动车道的南侧与停车线交点为“起点”点击鼠标左键不放,沿停车线拖拽至另一侧“终点”,松开鼠标,将弹出“比例”对话框,要求输入鼠标移动距离的实际尺寸,在本地图中为4车道,每车道宽3.5m,所以输入14,然后在比例对话框中点击“确定”,完成底图的比例设置(3)移动底图与仿真道路系统系统重合。
单击左侧工具栏“显示整个网络”按钮,底图和裕华路与育才街仿真路段同时显示于视图区。
在菜单栏中依次选择“查看——背景——编辑”,在“背景选择”对话框中选择“起点”,单击选中底图裕华路与育才街交叉口重心,按住鼠标拖动地图使底图1号交叉口中心与道路仿真交叉口中心重合,点击“显示整个路网”按钮,完成底图调整。
(4)单击上侧工具栏中“保存”按钮,完成VISSIM工程文件的保存。
3、完善和改变裕华路与育才街交叉口设置:(1)单击左侧工具栏“路段&连接器”按钮,在1号交叉口西侧添加可变道路道“1西进可变”,设置车道数为4,名称为“1西进可变”,车道宽度3.50.ps:可变路段与不可变路段用连接器连接,故两路段间须留有一定间隙。
(2)用路段连接器将西进可变路段与相应路段连接。
交通仿真在线评估技术及应用交通仿真在线评估技术及应用一、交通仿真技术简介1、交通仿真的定义交通仿真:利用计算机仿真技术,在计算机平台上再现现实交通运行状况,或虚拟出未来交通运行的状况。
交通仿真的特点:经济性、可重复性、易用性、可控制性、快速真实性。
2、交通仿真的必要性交通现象的复杂性决定的;方案评价的需要;方案比选优化的需要。
交通系统是一个涉及驾驶员—车辆—道路—交通环境相互作用的复杂系统,既有其确定性的一面,又有随机性的一面,同时还有人的行为因素的影响。
利用交通仿真工具,可以从复杂的现象中,抽象出问题的本质,从而更便利的寻找解决问题的方法。
传统的方案评价方法的缺点:能够评价的指标比较有限、不够生动直观、无法对方案的整体效果进行全面的评价。
利用仿真工具则不可以较容易克服以上缺点,可以计算相对较多的指标。
3、仿真模型和常用软件根据交通仿真模型对交通系统描述的细节程度的不同,交通仿真可分为宏观仿真、中观仿真和微观仿真,交通仿真软件也可相应地分为这3类。
目前在国内应用比较广泛的微观交通仿真软件有VISSIM、PARAMICS;中观仿真软件有TRANSMODELER、Dynasmart;宏观仿真软件有TransCAD、Visum 等软件。
二、道路交通精细化组织方法仿真验证仿真验证的一般流程:(1)制定仿真方案在进行任何仿真研究之前,必须制定完整的仿真方案,明确仿真目标以及输出数据要求。
(2)选择仿真软件选择仿真软件是交通仿真应用中的关键环节,只有合适的仿真软件才能得出合理的结果。
因此,要调查各种仿真软件的适用范围和优缺点,根据仿真要求选择合适的仿真软件。
(3)建立仿真模型一般仿真软件默认的交通仿真模型与实际交通状况出入较大,不能直接用来仿真。
因此,要认真调查待研究的路网交通现状,掌握交通的各项参数数据,包括路网的基本构成、交通流,驾驶员特征,车辆类型、种类和构成,信号灯控制方案,检测器埋设等,利用这些数据构建路网、驾驶员、车辆等交通对象模型,并将模型输入仿真软件中。
智能交通信号控制系统的设计与仿真方法智能交通信号控制系统(Intelligent Traffic SignalControl System,简称ITSCS)是基于人工智能和计算机技术的创新应用,旨在优化城市道路交通流,减少交通堵塞、减少能源消耗和排放,提升交通效率和行车安全。
本文将介绍智能交通信号控制系统的设计原理和仿真方法。
一、智能交通信号控制系统的设计原理智能交通信号控制系统主要由感知模块、决策与控制模块以及通信与协调模块三部分组成。
感知模块负责采集和处理交通信息,包括车辆数量、车速、行驶轨迹等数据。
决策与控制模块根据感知模块提供的数据进行决策,并生成最优的信号控制策略。
通信与协调模块负责与其他交通系统进行信息交互和协调,例如与交通警察、公交系统、环境监测系统等的协调。
在设计智能交通信号控制系统时,首先需要建立一个交通模型,模拟交通流的动态变化。
这个模型可以基于现实数据进行建模,也可以通过仿真软件进行模拟。
模型的建立将交通系统抽象为一组节点和连接的网络,每个节点代表一个交叉口或路段,连接表示车辆的流动路径。
通过模拟交通流的行为,我们可以在不同的交通状况下评估和优化信号控制策略。
二、智能交通信号控制系统的仿真方法1. 定义仿真场景和变量:仿真系统应根据实际的交通网络和信号灯配置,设置仿真的场景和变量。
需要考虑的因素包括道路的长度、车辆的流量、车辆的速度、以及输入输出的时间间隔等。
2. 定义车辆行为模型:车辆行为模型是指车辆在仿真系统中的行驶规则。
常见的车辆行为模型包括Mobil模型、IDM模型等。
这些模型是根据车辆的加速度、速度、位置等参数来描述车辆行驶的机制,可以准确地模拟车辆之间的交互和行驶行为。
3. 信号灯控制策略设计:设计适应于不同交通状况的信号灯控制策略是智能交通信号控制系统的核心。
在仿真系统中,可以根据交通模型和车辆行为模型,使用优化算法来生成最优的信号控制策略,以实现交通流的最大化。
道路交通干线信号协调控制方法及仿真【摘要】交通拥堵与过饱和已成为制约城市交通发展的重要原因之一,而在城市交通中,相邻的交叉口联系最为密切,以相邻路口作为系统管理是必要的。
交通干线信号协调控制是充分利用交通规律来实现优化控制,以便达到交通系统运行效率最大。
本文介绍了交通干线信号协调控制的产生和发展,总结和评述了干线定时协调控制、干线感应自动协调控制、干线自适应协调控制等主要的交通干道信号协调控制方法,并对常用的几种干线协调控制方法进行了仿真对比,最后对交通信号协调控制的发展提出了展望。
【关键词】交通干线信号;协调控制方法;智能算法;仿真自1868年在英国伦敦出现了世界上第一个煤气照明交通信号灯100多年以来,为了科学组织和控制交通流,人们进行了深入的研究。
本文根据当前交通干线协调控制的发展现状,分别综述了干线协调控制常用的方法,并对其中主要的控制方法进行了仿真比较。
一、交通信号控制的基本理论(一)交通信号控制发展历程城市交通信号控制技术至今己经发生多次重大变革,大体经历了四个主要的发展阶段:第一阶段为机械式交通信号控制技术。
主要依靠目视采集信息,并加以判断,手动控制红绿灯点亮时间长短。
第二阶段是固定配时交通信号控制技术。
主要靠经验和历史交通数据确定单台交通控制器的信号周期和绿信比,由计算机技术实现自动控制,主要分为定周期控制和多时段控制。
第三阶段是感应式交通信号控制技术。
主要根据车辆检测器测得的交通流数据来调节单台交通控制器信号显示时间的控制方式。
第四代是线控技术和区域交通信号协调控制技术。
线控技术是把一条道路上多个相邻交叉路口的交通信号协调起来加以控制的控制方式。
区域交通信号协调控制技术是把一个区域内所有交通信号联结起来进行区域协调控制的交通信号控制系统。
(二)交通信号控制策略介绍交通信号控制策略有两种分类方式。
一种按控制范围来分类,主要包括单点控制、干线控制和面控制;另一种按控制原理进行分类,即按信号控制器对局部交通信息的响应方式进行分类,主要包括定时控制、感应控制以及自适应控制。
在交通信号控制系统的实际应用中,以上两类控制方法内的各种控制方法可相互组合,从而达到优化信号配时,改善交通状况的目的。
1、单点控制:该种控制方式为各交叉口各自互不相关地独立进行控制。
单个交叉口可以是定时控制,也可以是车辆感应控制或自适应控制。
目前,我国大多数交叉口采用的控制属于这种类型。
2、干线协调控制:所谓干线协调控制,是指通过调节主干道上各信号交叉口之间的相位差,使干道上按规定车速行使的车辆,获得尽可能不停顿的通行权,也就是通常所说的“线控”。
3、区域协调控制:所谓区域协调控制,是指从整个区域系统的战略目标出发,根据交通量的检测数据,协调区域内各交叉口的交通信号配时,取得整体最优的效果。
4、定时控制:所谓定时控制,是指信号控制机根据自身存储的配时方案进行信号控制。
在实际使用中,通常根据每口交通量的分布情况,进行多时段定时控制:即把每天分成几个时段,每个时段内的交通量基本不变,针对该交通量得到配时方案,信号机根据实时时钟自动进行方案的切换。
5、感应控制:所谓感应控制,是指信号控制机根据车辆检测器检测是否有车辆到达,然后决定是否开启绿灯或延长绿灯等操作。
从实施来看又可以分为两种:一种是半感应控制,即在交叉口部分进口道安装检测器,根据安装检测器的干道的交通需求进行信号控制;另一种是全感应控制,即在交叉口的所有入口道上均安装检测器,根据所有入口道的交通需求进行信号控制。
6、自适应控制:所谓自适应控制,是指根据交通量检测数据,通过先进的优化控制算法进行优化控制,按照某种评价指标达到一个最优的控制效果。
这种控制方式是目前学者们研究的重点。
干线自适应协调控制能够连续测量交通系统状态,逐渐了解和掌握对象,确保控制效果达到最优。
具有代表性的自适应控制系统有SCATS,SCOOT,RHODE等交通控制系统。
(三)交通信号控制基本参数城市交通信号控制就是通过交叉路口的信号灯配时方案进行有效控制,使得车辆高效地驶离交叉路口,合理指挥交通流的通行或停止,达到疏导交通流的目的。
对于干线信号控制而言,信号配时的主要参数包括:周期时长、相位、绿信比和相位差。
(1)周期时长:信号灯各种灯色轮流显示一个循环所需的时间,即绿、黄、红三种灯色一个循环显示时间之和,或是从某相位的绿灯启亮开始到下次该绿灯再次启亮之间的一段时间,简称周期。
(2)相位:信号相位是指在一个交叉口某个方向上的交通流(或几个方向上的交通流的组合)同时得到的通行权或被分配得到这些通行权的时间带。
(3)绿信比:绿信比是指在一个周期内(对于一个指定相位),有效绿灯时间与信号周期长度之比。
即λ=g e/C其中,g e为有效绿灯时间(指定相位中获得通行权的车辆能够利用的绿灯时间),C为周期时长。
(4)相位差:又叫绿时差或绿灯起步时距,相位差是针对两个信号交叉口而言,是指两个相邻交叉口它们同一相位绿灯(或红灯)开始时间之差(两相位周期时长相同)。
如图1.31所示计算相位差。
图1.31 相位差计算图(四)交通信号控制评价指标(1)延误时间:延误是由于交通干扰、交通管理和控制设施等因素引起的车辆运行时间损失。
(2)通行能力:通行能力是指在实际的道路条件、良好的气候条件和路面条件下,在一定时间内通过进道口的最大流率。
(3)停车次数:停车次数就是一个信号周期内完全停车次数的总和,停车率是指一个信号周期内停车数占通过停车线(交叉口)车辆总数的比率。
(4)平均排队长度:平均排队长度是指在信号一个周期内各条车道排队最长的长度平均值。
各条车道最长排队长度一般是指该车道的绿灯相位起始时的长度。
二、干线协调控制方法交通干线的信号协调控制系统,又称“线控”系统,主要用于城市的主干道上。
干线中的各交叉口采用相同的信号周期,但绿灯的开始时间错开一定的相位差,只要驶入干线的车辆按照规定的速度行驶,基本上可以处处遇到绿灯。
我国把这种由有节奏地变化绿灯所组成的交通控制称为“绿波控制”。
(一)干线信号协调控制的适用条件(1)车辆到达特性的要求:在一个信号交叉口,如果车辆脉冲式到达,采用线控系统就可以得到良好的效果。
如果车辆的到达是均匀到达的,线控效果不会理想。
(2)相邻信号交叉口之间的距离要求:在干线上,信号交叉口的间距可在100-1000m以上的范围内变化。
相邻信号交叉口之间的距离越远,线控效果越差,一般相邻交叉口的距离不宜超过600m。
(3)信号的相位分配要求:由于信号配时方案和信号相位有关,信号相位越多,对线控系统的通过带宽的影响越大,因而受控制交叉口的类型也影响线控系统的效果。
(4)交通流的要求:干线协调控制适用于低饱和交通流的交通情况,当交通流大于饱和流量时,其控制效果不如单路口定时控制的效果。
其次,支路上的交通流必须小,否则,车辆从支路转入干道而使得原先的车队离散。
(二)干线信号协调控制的协调方式干线控制不同于单点控制的关键之处在于交叉口间的联动协调,通常可分为单向交通干线协调和双向交通干线协调。
(1)单向交通协调方式单向交通组织的道路,或者双向道路两个方向的交通量悬殊比较大的情况下,只要对交通量较大的方向进行信号协调控制,这两类道路最容易实现干线交通信号协调控制。
相邻交叉口信号间的相位差按如下:(2)双向交通协调方式双向交通组织道路的信号协调控制,在各交叉口间距相等时比较容易实现,且当信号间车辆行驶时间正好是线控系统周期时长的一半的整倍数时,可获得理想的效果。
各交叉口间距不等时,信号协调控制就较难实现,可以采取试探与折中方法求得信号协调。
一般来说,要在上、下行都能达到高带宽是困难的,协调的方式通常有以下几种:①优先相位差协调控制方式该方式让某一方向优先并且设置比较宽的通过带。
在早晚交通高峰期间,上、下行交通量差别显著的情况下,按照交通量大的方向设置相位差,使其通过带尽可能的宽,就可以得到较高的系统效率。
其相邻交叉口的相位差计算如下:②同步式协调控制方式干线上所有的交叉口,在同一时刻,显示相同的信号灯色,即相邻路口间的相位差恰好等于信号周期的长度。
有两种情况适合于采用这种协调方式:一是车辆在相邻交叉口间的行驶时间等于信号周期长度的整数倍数;二是干线上交叉口间距较短,且干线上的交通量远远大于次干线方向上的交通量,此时可以把该相邻交叉口看成是一个交叉口,采用相同的配时方案。
③交互式协调控制方式连接在系统中的相邻交叉口的信号在同一时刻协调相位的车流显示相反的灯色。
车辆在相邻交叉口间的行驶时间等于信号周期时长的一半的奇数倍数时可以采用交互式协调控制,即满足关系:(三)干线协调控制方法分类常用的线控系统的控制方式可以是定时控制(离线控制),也可以是实时控制(在线控制)。
如果所用的控制配时方案是根据历史时间内的交通流的变化规律预先确定好的,这种系统控制方式就称为定时线控系统。
如果控制变量值是基于实时测量到的实时交通参量,那么,这种控制就称为实时控制系统。
一般而言,定时线控系统的设备较为简单,但缺乏适应性;而实时式控制系统设备较为复杂,但可以提高控制效果。
1、定时式线控系统定时控制根据交叉路口历史交通量数据预先确定配时方案,是实际交通中可以实现的一种最基本控制方式。
在定时干线信号控制中,配时方案包括周期长度、绿信比和相位差都是根据历史的交通数据事先确定的。
信号控制系统只执行一种配时方案的被称为单时段定时控制;一天按不同时间段的交通量可以执行不同配时方案的则称为多时段定时控制。
定时干线协调控制是在定时单点控制的基础上,通过计算相邻交叉口间的相位差,来调整干线上各交叉口信号灯间的相位变换起始时刻,形成有效的绿波带,进而实现干线上连续交叉口的协调控制。
设计定时干线协调控制配时方案的方法有计算法、计算机配时法、基于Webster理论的协调控制法等。
如图2.31所示。
在知识库中,将一天按照历史流量信息划分为几个时段,并为每个时段T设计一套配时方案P。
当运行到时段T时,控制软件将对应的配时方案P下发给路口信号机执行。
图2.31 定时式线控系统示意图2、实时式线控系统感应控制根据交通路口的交通量的变动进行实时控制,没有固定的周期和绿信比,其基本原理是某相位在最小绿灯结束时,若检测到车辆到达则给出一个单位延长时间,否则转到下一个相位,直到达到最大绿灯时间。
感应控制从检测器埋布方式上可以分为两种:一种是半感应控制,另一种是全感应控制。
如图2.32所示。
埋设在交叉口的检测器,可以感知各种来自路面的信息,包括车流量和排队长度等,为计算机选择配时方案提供了大量的基础数据。
图2.32实时线控系统示意图(四)智能算法在干线信号控制中的应用人工智能近年发展的成果,为智能交通系统的研究提供了坚实的理论基础,可以利用这些成果解决传统方法无法解决的问题。