“綠波帶動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)”的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

焦韞韜 上海電科智能系統(tǒng)股份有限公司

前言:綠波帶技術(shù)當(dāng)中的中心協(xié)調(diào)智能體根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的交通流量信息進(jìn)行計(jì)算，算出公共信號(hào)的周期與上下行相位差，然后路口的控制智能體就能夠?qū)β房诘木G信比進(jìn)行實(shí)施確定。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，證明了綠波帶動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)的有效性。

1 “綠波帶動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)”的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的意義

在城市交通協(xié)調(diào)控制當(dāng)中，普遍采用的控制方式就是城市干綠波帶控制技術(shù)，其具有以下幾種特點(diǎn)：首先能夠保證城市干線上的車(chē)流提高整體的形式速度，從而降低停車(chē)率；其次，這項(xiàng)控制技術(shù)使得交通流更加的平滑順暢，使得道路的通行能力得到提高；這項(xiàng)控制技術(shù)可以促進(jìn)駕駛員以及行人都能夠更為遵守交通信號(hào)燈，使得車(chē)輛能夠盡量在綠燈時(shí)間到達(dá)路口，從而使得車(chē)輛行駛更為順暢，同時(shí)緊湊的車(chē)隊(duì)也能夠有效的減少行人亂穿馬路的機(jī)會(huì)；最后，可以將周邊道路上的來(lái)往車(chē)輛吸引到主干道上，從而使得城市路網(wǎng)內(nèi)的交通秩序得到優(yōu)化改良[1]。

2 協(xié)調(diào)控制策略及方案設(shè)計(jì)

在城市干線協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)當(dāng)中，交叉口所采用的信號(hào)周期稱(chēng)之為公共周期，它的來(lái)源是城市干線細(xì)條條控制系統(tǒng)當(dāng)中的所有交叉口的最大周期。在交叉口當(dāng)中，規(guī)定出某一方向?yàn)閰f(xié)調(diào)方向，從而產(chǎn)生協(xié)調(diào)相位，然后在沿著協(xié)調(diào)方向當(dāng)中相鄰的連個(gè)較差口的綠燈時(shí)間差作為相位差。交叉路口的綠燈起點(diǎn)相對(duì)與標(biāo)準(zhǔn)交叉扣得時(shí)間差就位絕對(duì)相位差，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的時(shí)候要對(duì)路口的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，對(duì)公公周期以及信息比和相位差進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，才能夠設(shè)計(jì)出符合實(shí)際需要的控制體系。例如某城市交通綠波動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用。某城市交通干線當(dāng)中的狀況，通過(guò)對(duì)干線上控制范圍內(nèi)的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，對(duì)綠波帶進(jìn)行了設(shè)計(jì)[2]。

2.1 綠波帶設(shè)計(jì)

圖1 綠波帶交通控制示意圖

根據(jù)城市交通的數(shù)據(jù)，將到路口進(jìn)行了標(biāo)號(hào)，如上圖1所示，可以看到0號(hào)交叉口是城市干線上的瓶頸交叉口，自西向東方向的路段發(fā)生了擁堵，需要對(duì)1，2，3，4號(hào)交叉口進(jìn)行協(xié)調(diào)。根據(jù)各個(gè)交叉路口當(dāng)中的佳通流參數(shù)，使用單點(diǎn)信號(hào)控制的計(jì)算方式，從而求出較差口當(dāng)中高的最佳信號(hào)周期以及綠信比。從中在選取出與原有的公共周期最為接近或者略大的信號(hào)周期作為最終的公共周期C。在進(jìn)行最佳周期計(jì)算的時(shí)候我們采用韋伯斯特法來(lái)進(jìn)行計(jì)算Ci=1.5Li+5/1-Yi在這一式子當(dāng)中，Li是指i交叉路口當(dāng)中周期損失的時(shí)間/S，它等于其他個(gè)相位損失時(shí)間的和，Yi是第i各交叉口各個(gè)相位的種交通流量[3]。

2.2 綠波帶相位差

在圖1當(dāng)中，對(duì)從 0 到 4 號(hào)交叉口設(shè)置綠波帶協(xié)調(diào)控制，計(jì)算這段路程相鄰交叉口的相位差 O'i→j= mod（Ti→j/C），Ti→j=Li→j/v，在這兩個(gè)式字當(dāng)中：O'i→j是指為相鄰的(上游)交叉口i與(下游)交叉口 j兩者之間的相位差/s；Ti→j是指從交叉口i到另一個(gè)交叉口 j 的行程時(shí)間/s；Li→j是指它們兩者之間的距離/m；V是指綠帶波協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度[3]。然后根據(jù)交叉路口的排隊(duì)車(chē)輛如果按照理想的相位差進(jìn)行設(shè)置，那么在協(xié)調(diào)相位方向，酒水導(dǎo)致交通車(chē)流在到達(dá)的時(shí)候就已經(jīng)有部分車(chē)輛需要排隊(duì)通行了，這樣就影響了綠波帶通行效率。因此，在進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候，可以在下游交叉路口協(xié)調(diào)相位方向設(shè)置出一個(gè)提前量，這樣就可以將排隊(duì)的車(chē)輛提前清楚進(jìn)到口，從而使得協(xié)調(diào)相位車(chē)流到達(dá)的時(shí)候，就能夠直接通行。

2.3 算例分析

表1 各交叉口協(xié)調(diào)控制前后平均停車(chē)次數(shù)及平均延誤對(duì)比

通過(guò)在各個(gè)路口進(jìn)行觀測(cè)，制作成了表1.由表1可以發(fā)現(xiàn)，在使用綠波帶動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)策略之后，城市道路單線上的平均停車(chē)次數(shù)進(jìn)行了下降，延誤時(shí)間也得到了明顯的降低。可見(jiàn)綠波帶動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)技術(shù)能夠明顯的緩解城市交通的局部擁堵。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，綠波帶動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)技術(shù)能夠有效的緩解城市交通的擁堵現(xiàn)象，使得擁堵路段當(dāng)中的車(chē)流速度得到統(tǒng)一控制，減少車(chē)輛的停車(chē)率，從而確保車(chē)輛順利通行。要注重對(duì)綠波帶控制技術(shù)的應(yīng)用，緩解城市交通壓力，從而確保人們的出行安全。