干线协调控制中公共周期优化方法研究.pdf

10 交通信息与安全2009年第5期第27卷总15i期 干线协调控制中公共周期优化方法研究* 王殿海1 李凤1’2 宋现敏1 (吉林大学交通学院1长春130022)(交通部干部管理学院2北京101601) 摘要 现有线控公共周期确定取决于关键交叉口交通状态，其目的是满足交通状态最差的交叉口 不会产生过饱和现象，但未考虑对实际线控效果影响且可能增大其他交叉口延误。文章分析了周期 调整对延误和通行能力产生的影响，确定了干线协调下公共周期的调整区间。在此区间内以交叉口 实际间距与理想间距偏差为优化目标，采用优选出的鲁棒简面体爬山法优化目标函数实现绿波带最 宽。实证表明所提出的优化方法得到的绿波带和平均延误好于数解法，且对通行能力影响很小。 关键词干线协调；公共周期；简面体爬山法 1674—4861．2009．05．002 中图分类号：U49I．2文献标志码：A DOI：i0．3963／j．ISSN 传统协调控制中，公共周期时长通常采用负 位差调整；理想间距调整。 荷最高交叉口得到的最佳周期时长[1]，这种方法 根据理想间距调整以达到实际相位差与理想 保证交通状态最差的交叉口达到控制效果最优， 相位差偏差最小。理想间距调整中的参数包括周 整体通行能力最大，却未考虑周期增大对其他交 期和行驶速度。行驶速度与实际道路条件相关， 叉口增加的延误，以及对绿波带的影响。随着计 无法随意调整，而周期与交通流量相关，在车流有 算机技术的发展，干线协调控制中开始运用规划 效运行下可在一定范围内波动，因而采用调整周 等数学理论优化信号配时参数，如MAXBand采期时长改变理想间距来实现协调车流运行状态接 用立脱尔建立的混合整数规划模型同时优化周期 近理想状态。 时长、绿信比、相位差以及相位相序方案阳1；而 根据以上分析，提出周期优化模型及其优化 Passer V在MAXBand基础上结合勃洛克斯的算法。通过分析周期与延误、通行能力之间关系， 相互影响法优化信号配时方案[3]。这些系统采用 确定车流有效运行下的周期调整范围。在周期调 人工输入办法确定周期时长范围，并未深人探讨 整范围内，考虑实际交叉口间间距与理想间距偏 周期范围合理性和适用性。国内学者也对现有干 差建立周期优化模型，选择合适的周期优化方法 线协调算法进行改进[4]，或采用智能算法提出干 实现干线协调下公共周期优化。 线协调优化算法∞。6]，这些算法重点都是相位差的 2周期调整范围确定 优化，对于周期未做过多考虑或认为交叉口中最 大周期即是公共周期。本文从优化公共周期人手 现有周期模型理论大都基于检测器数据得到 改善干线协调下的信号配时方案，从而使绿灯时 某一数值，而非给出一定范围。但交通流是时变、 间优化和相位差优化更好发挥作用。 不稳定的，同一交通状态可表现出不同的检测器 信息，这样得到的不同周期可将交通状态控制在 1周期优化基本思想 一定服务水平内。这说明在同一交通状态下，周 在干线协调控制中，由于周期和车队平均车 期的略微调整仍可满足交叉口服务水平，因而笔 速确定的理想间距不同于实际间距，造成实际相 者在分析周期与延误、通行能力关系基础上，研究 位差与理想相位差产生偏差，导致协调车流受信 满足交叉口一定服务水平下的周期调整范围。 号阻滞运行状态无法到达理想状态最佳。要使协