适于不等双周期的区域绿波协调控制模型

作     者：卢凯 林晓鹏 赵一鸣 叶志宏 江书妍 阚倩 

作者机构：华南理工大学土木与交通学院 华南理工大学亚热带建筑与城市科学全国重点实验室 华中科技大学电子信息与通信学院 深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0838[工学-公安技术] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52172326,61773168) 广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515012815,2021A1515010727) 

主　　题：交通工程 区域控制 协调路径链 双周期 绿波协调 

摘      要：针对现有区域绿波协调控制模型主要面向单周期控制方式的局限，本文提出了一种适于不等双周期控制需求的区域绿波协调控制模型。该模型给出了区域公共信号周期取值范围计算及双周期交叉口确定方法；根据双周期控制方式的主要特点，分别针对单周期与双周期交叉口建立了相位起始时刻、相位执行时间、相位相序、协调车流的起始时刻与通行时间的约束条件；利用投影计算方法，以各股协调车流的绿波带宽占比与交通流量加权之和最大作为优化目标，建立了区域绿波协调控制目标函数。以深圳市福田区部分实际路网作为案例，分别从单交叉口、协调路径链和区域整体的角度，以平均延误时间和平均停车次数作为评价指标，对比了现状方案、Synchro优化方案与本文模型方案的控制效果。实验结果表明，本文双周期控制模型方案既能够有效降低交叉口及整个区域的平均延误时间，与Synchro双周期控制方案相比区域车辆平均延误时间和平均停车次数分别减少了13.94%和9.71%；也能够显著提升区域内协调路径链的整体控制效果，与Synchro双周期控制方案相比协调路径链车辆平均延误时间和平均停车次数分别减少了66.41%和55.73%。可见，本文模型能够实现协调区域内单周期与双周期交叉口的协调优化，可适用于协调区域内存在路段人行横道、主路与支路相交或干道与支路相交的复杂交通场景，在控制区域内特别是协调路径链上取得了较好的协调控制效果。