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        基于通行優(yōu)先的單交叉口感應(yīng)控制優(yōu)化設(shè)計

        2014-04-12 00:00:00謝飛孫耀杰
        現(xiàn)代電子技術(shù) 2014年1期

        摘 要: 感應(yīng)控制適用于一些交通流量較小,隨機波動性較大的路口。在經(jīng)典感應(yīng)控制的基礎(chǔ)上,引入一個通行優(yōu)先權(quán)的概念,利用檢測器進行數(shù)據(jù)采集,對于車輛的排隊長度和車輛延誤進行計算,通過權(quán)值計算來確定各個交通方向的交通需求,最后設(shè)置優(yōu)先級來進行交通信號相位的順序控制。該方法可以有效提高經(jīng)典感應(yīng)信號控制的效率,并在仿真實驗結(jié)果中得到證實。

        關(guān)鍵詞: 感應(yīng)控制; 優(yōu)先權(quán); 交通需求; 效率

        中圖分類號: TN911.7?34; U491 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2014)01?0145?03

        0 引 言

        為了對城市道路交通運行進行合理性的疏導與控制,除傳統(tǒng)的定時信號控制方式,感應(yīng)信號控制在國內(nèi)的應(yīng)用也越來越多。但是經(jīng)典的感應(yīng)控制只是遵循車來即延時的控制策略,在交通構(gòu)成比較復雜的情況下靈活性不夠,參數(shù)確定方式過于經(jīng)驗化,很難適應(yīng)動態(tài)交通流狀況[1]。

        為了有效提高感應(yīng)信號控制的適用性,提高其使用效率,一些學者對感應(yīng)控制進行了優(yōu)化設(shè)計。翟潤平等就對延時策略進行了改進,通過計算綠燈有效利用率來確定是否切換相位,提高了綠燈的有效利用率,但是增加了一個控制參數(shù)和控制的復雜度;王殿海等提出了一種可變單位綠燈延時的時間模型,考慮到了城市路段車流到達規(guī)律和駕駛員心理特性,與傳統(tǒng)的固定單位綠燈延時相比有所改進,但是在降低車輛的平均延誤上效果并不明顯;邵錦錦等提出了一種動態(tài)相序的多相位感應(yīng)控制算法,根據(jù)各個路口的排隊長度和平均等待時間來給出優(yōu)先級,通過判斷優(yōu)先級的方式來靈活變換相位,但是對于優(yōu)先級的判斷標準沒有明確說明,并不具有普遍性[2]。

        本文在上述研究的基礎(chǔ)上,引入通行優(yōu)先權(quán)的概念,通過車輛排隊長度和車輛延誤的計算,對于不同方向的交通需求進行分析與研究,進行相位優(yōu)化調(diào)整,提高感應(yīng)控制運行效率。

        1 優(yōu)化感應(yīng)控制指標

        為了更大程度地發(fā)揮感應(yīng)控制的優(yōu)越性,現(xiàn)引入一個通行需求的判別指標,用于對交通需求進行簡單的量化和優(yōu)先級調(diào)整,來實現(xiàn)感應(yīng)控制優(yōu)化的目的。

        1.1 車道排隊長度的計算

        排隊長度是評價交叉口通行能力和服務(wù)質(zhì)量的重要指標之一,交叉口進口道停車線前的排隊長度對于控制方案的選擇、擁堵狀況的評價都有著重要的作用[3]。在討論排隊長度時,一般以排隊車輛數(shù)作為衡量標準及主要的研究對象。對于排隊長度的計算,選用SIGNAL94模型,假定紅燈時段到達服從均勻分布,無初始序列,結(jié)合感應(yīng)控制多適用于交通欠飽和狀態(tài),暫不考慮上一周期未消散序列:

        [QN=2.0qNR] (1)

        式中:[QN]為隊列中的車輛數(shù);[qN]為到達速率;[R]為紅燈時間。

        1.2 車輛延誤的計算

        車輛延誤是車輛受阻情況的描述,一方面與進口道車流到達率以及飽和流率有關(guān),另一方面與交叉口信號配時參數(shù)有關(guān),主要包括正常相位延誤和隨機延誤組成。圖1給出了車輛延誤組成圖,其受阻程度直接影響了交叉口服務(wù)水平。

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