通用干道雙向綠波協(xié)調(diào)控制模型及其優(yōu)化求解

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1、第28卷第4期控制理論與應(yīng)用Vol.28No.42011年4月ControlTheory&ApplicationsApr.2011文文文章章章編編編號號號:1000?8152(2011)04?0551?05通通通用用用干干干道道道雙雙雙向向向綠綠綠波波波協(xié)協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)調(diào)控控控制制制模模模型型型及及及其其其優(yōu)優(yōu)優(yōu)化化化求求求解解解盧凱,徐建閩,陳思溢,李林(華南理工大學土木與交通學院,廣東廣州510640)摘要:針對干道交叉口進口不同放行方式的實際需求,利用綠波協(xié)調(diào)控制中的時距分析方法,建立了通用干道雙向綠波協(xié)調(diào)控制模型,設(shè)計了基于控制模型的信號配時優(yōu)化流程,

2、并利用混合整數(shù)線性規(guī)劃方法實現(xiàn)了控制模型的優(yōu)化求解.模型算法將不受進口放行方式與路段行駛速度的限制,能夠遍歷所有存在的最佳信號配時設(shè)計方案,且易于通過計算機編程實現(xiàn)其優(yōu)化求解.算例分析表明,利用通用干道雙向綠波協(xié)調(diào)控制模型進行交通信號協(xié)調(diào)配時設(shè)計,能夠獲得更為精確完整的最佳信號配時設(shè)計方案,具有較強的科學合理性.關(guān)鍵詞:交通工程;雙向綠波;時距圖;放行方式;混合整數(shù)線性規(guī)劃;通過帶寬度中圖分類號:U491.5+4文獻標識碼:AAgeneralmodelofbidirectionalgreenwaveforcoordinatecontrolofarteri

3、alroadanditsoptimizationsolutionLUKai,XUJian-min,CHENSi-yi,LILin(SchoolofCivilEngineeringandTransportation,SouthChinaUniversityofTechnology,GuangzhouGuangdong510640,China)Abstract:Consideringtheactualdemandfordifferenttraf?creleasedmodes,wedevelopedageneralmodelofbidi-rectionalgr

4、eenwaveforthecoordinatecontrolofarterialroadbyusingthemethodoftime-spaceanalysis.Signaltimingoptimizationprocessbasedonthecoordinatecontrolmodelisdesigned,andthecontrolmodelissolvedbythemethodofmixed-integerlinearprogramming(MILP).Thealgorithmisnotconstrainedbyeitherthetraf?crele

5、asedmodeorthelinktraf?cspeed;it?ndsoutallpossibleoptimalsignaltimingschemesbyasimplecomputingprogramming.Theexampleshowsthatthegeneralmodelmethodcanobtainoptimalsignaltimingschemesmoreaccuratelyandperfectlythanthealgebraicmethod.Keywords:traf?cengineering;bidirectionalgreenwave;t

6、ime-spacediagram;traf?creleasedmode;mixed-integerlinearprogramming(MILP);greenwavebandwidth1引引引言言言(Introduction)時參數(shù)的優(yōu)化求解.然而,上述綠波協(xié)調(diào)控制算法干道綠波協(xié)調(diào)控制是將干道上的多個交叉口以主要適用于采用單一放行方式的干道交叉口群,即一定方式聯(lián)結(jié)起來作為研究對象,同時對各個交叉所有交叉口干道方向均采用進口對稱放行方式或均口進行相互協(xié)調(diào)的配時方案設(shè)計,使得盡可能多的采用進口單獨放行方式,對于采用混合放行方式的干道行駛車輛可以獲得不停頓的通行

7、權(quán).干道綠波干道交叉口群,即部分交叉口干道方向采用進口對帶設(shè)計方法是通過追求綠波通行時間與公共信號周稱放行方式、部分交叉口干道方向采用進口單獨放期比值的最大化,從而確定干道協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的信行方式,以上綠波協(xié)調(diào)控制算法將無能為力.此外,號配時參數(shù),即以車輛連續(xù)通過帶帶寬作為評價指文獻[7]建立了基于混合整數(shù)規(guī)劃的相鄰交叉口信標來研究干道配時方案的協(xié)調(diào)控制效果.號協(xié)調(diào)控制模型,但該模型僅適用于兩交叉口間距常用的干道綠波協(xié)調(diào)控制算法有:圖解法、數(shù)較短的情況,不能有效解決多交叉口的綠波協(xié)調(diào)控解法、MAXBAND法等.其中,圖解法[1;2]是通過作制問題;文獻[8

8、]建立了可變帶速的干道協(xié)調(diào)控制模圖的方法,確定協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的公共信號周期型,但其