通用干道双向绿波协调控制模型及其优化求解

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1、第28卷第4期控制理论与应用Vol.28No.42011年4月ControlTheory&ApplicationsApr.2011文文文章章章编编编号号号:1000¡8152(2011)04¡0551¡05通通通用用用干干干道道道双双双向向向绿绿绿波波波协协协调调调控控控制制制模模模型型型及及及其其其优优优化化化求求求解解解卢凯,徐建闽,陈思溢,李林(华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640)摘要:针对干道交叉口进口不同放行方式的实际需求,利用绿波协调控制中的时距分析方法,建立了通用干道双向绿波协调控制模型,设计了基于控制模型的信号配时优化流程,

2、并利用混合整数线性规划方法实现了控制模型的优化求解.模型算法将不受进口放行方式与路段行驶速度的限制,能够遍历所有存在的最佳信号配时设计方案,且易于通过计算机编程实现其优化求解.算例分析表明,利用通用干道双向绿波协调控制模型进行交通信号协调配时设计,能够获得更为精确完整的最佳信号配时设计方案,具有较强的科学合理性.关键词:交通工程;双向绿波;时距图;放行方式;混合整数线性规划;通过带宽度中图分类号:U491.5+4文献标识码:AAgeneralmodelofbidirectionalgreenwaveforcoordinatecontrolofarteri

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

4、eenwaveforthecoordinatecontrolofarterialroadbyusingthemethodoftime-spaceanalysis.Signaltimingoptimizationprocessbasedonthecoordinatecontrolmodelisdesigned,andthecontrolmodelissolvedbythemethodofmixed-integerlinearprogramming(MILP).Thealgorithmisnotconstrainedbyeitherthetrafficrele

5、asedmodeorthelinktrafficspeed;itfindsoutallpossibleoptimalsignaltimingschemesbyasimplecomputingprogramming.Theexampleshowsthatthegeneralmodelmethodcanobtainoptimalsignaltimingschemesmoreaccuratelyandperfectlythanthealgebraicmethod.Keywords:trafficengineering;bidirectionalgreenwave;t

6、ime-spacediagram;trafficreleasedmode;mixed-integerlinearprogramming(MILP);greenwavebandwidth1引引引言言言(Introduction)时参数的优化求解.然而,上述绿波协调控制算法干道绿波协调控制是将干道上的多个交叉口以主要适用于采用单一放行方式的干道交叉口群,即一定方式联结起来作为研究对象,同时对各个交叉所有交叉口干道方向均采用进口对称放行方式或均口进行相互协调的配时方案设计,使得尽可能多的采用进口单独放行方式,对于采用混合放行方式的干道行驶车辆可以获得不停顿的通行

7、权.干道绿波干道交叉口群,即部分交叉口干道方向采用进口对带设计方法是通过追求绿波通行时间与公共信号周称放行方式、部分交叉口干道方向采用进口单独放期比值的最大化,从而确定干道协调控制系统的信行方式,以上绿波协调控制算法将无能为力.此外,号配时参数,即以车辆连续通过带带宽作为评价指文献[7]建立了基于混合整数规划的相邻交叉口信标来研究干道配时方案的协调控制效果.号协调控制模型,但该模型仅适用于两交叉口间距常用的干道绿波协调控制算法有:图解法、数较短的情况,不能有效解决多交叉口的绿波协调控解法、MAXBAND法等.其中,图解法[1;2]是通过作制问题;文献[8

8、]建立了可变带速的干道协调控制模图的方法,确定协调控制系统的公共信号周期型,但其