![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
基于优化模型的交通子区协调信号过渡方法研究.pdf
《基于优化模型的交通子区协调信号过渡方法研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于优化模型的交通子区协调信号过渡方法研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2023.27 科学技术创新基于优化模型的交通子区协调信号过渡方法研究王宇1,邹莉1,2*,陈振武1,周勇1,2,周子益2(1.深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司,广东 深圳;2.深圳市智能交通技术有限公司,广东 深圳)引言一天当中信号路口的交通需求通常是变化的,因此,在不同的时段采用不同的信号配时方案以适应不同的交通需求。单点路口的时段方案切换较为简单,进入新的时段后,当前信号周期执行完后,就开始运行新时段的方案。而子区协调控制方案的切换则较为复杂(主要是相位差引起的),需要数个信号周期的周期时长或绿信比调整,才能从上一时段运行的方案调整至新时段要求的周期、绿信比和相位差方案,过渡方
2、案不合适往往导致过渡期间的车辆延误特别高,甚至拥堵蔓延至后续时段,造成协调效果不理想。信号协调控制方案的过渡问题,常用的解决方法有两类1。一类是基于经验规则的方法,常用的策略包括:(1)协调相位保持策略,增大协调相位的绿灯时间,直至相位差调整完成;(2)增大周期策略,通过增加周期时长使相位差过渡至时段要求的相位差,各相位的绿灯时长按照原比例分配;(3)减小周期策略2,即通过减小周期时长使相位差过渡至时段要求的相位差,同时要保证减小周期后满足最小绿灯时间的约束;(4)快速调节策略3-4,基于增大或减小周期策略,选用能够更快速或更平滑调整至时段要求的相位差。另一类是基于理论模型的方法5-6,通常是
3、建立优化模型,并以过渡期间的车辆延误等指标为优化目标。第一类方法是大多数信号机厂商会采用的方法,尤其是快速调整策略,常使用的方法就是在这一类策略思想之上的改进和细化。第二类方法直接以延误等指标为优化目标,过渡方案的结果往往是最为理想的,但是方法本身较为复杂,且要求详尽的交通需求等数据输入,因此实际使用得比较少。基于经验规则的快速调整策略,未能量化优化效果、难以找到最优解;以延误等指标为优化目标的优化模型方法,求解复杂、依赖交通流量等数据输入。针对上述问题,本研究通过建立优化模型来描述过渡方案和相位差之间的关系,以过渡期间的相位差偏离最小或过渡期间的周期变化最小为优化目标,并以此来量化优化的效果
4、。此外,建立的优化模型为约束是线性的二次规划模型,能够使用标准的求解算法快速找到最优解。优化模型以过渡期间的相位差偏离最小或过渡期间的周期变化最小为优化目标,不依赖流量为输入数据,建立约束是线性的二次规划模型,能够使用标准的求解算法快速找到最优解。1总体流程基金项目院广东省城市交通数字孪生企业重点实验室项目(项目编号 2022B1212020005);深圳市科技计划资助(项目编号 JSGG20210802154800001)。作者简介:王宇(1982-),男,硕士研究生,高级工程师,研究方向:信号管控,智能网联。通讯作者:邹莉(1993-),女,硕士研究生,工程师,研究方向:智能交通。摘要:交
5、通协调子区的信号控制时段切换过程中,信控方案的平稳过渡对保障子区的协调运行效果具有重要意义。本研究针对协调子区信号过渡问题,通过建立优化模型来描述过渡方案和相位差之间的关系,支持优化目标的灵活设置,可选过渡期间的相位差偏离最小以保障最优的协调效果,或过渡期间的周期变化最小以保障过渡平稳,且模型为二次规划模型可通过标准求解方法快速找到最优解。最后,通过设定的算例对方法的效果进行说明。关键词:协调信号过渡;优化模型;二次规划模型中图分类号院U491文献标识码院A文章编号院2096-4390渊2023冤27-0049-0449-科学技术创新 2023.27建立优化模型描述过渡方案和相位差之间的关系,
6、保证在既定的优化目标下能够找到最优的过渡方案,且支持优化目标的灵活设置,可选过渡期间的相位差偏离最小以保障最优的协调效果,或者过渡期间的周期变化最小以保障过渡平稳。此外,考虑到一般情况下交通流量越大周期时长越长,而流量的变化一般逐渐增大或减小,也就是采用时段切换前后的周期时长的之间的值作为过渡周期时长,更能够适应过渡期间的交通量大小,因此过渡周期尽量会选择时间切换前后两个周期之间的值。总体流程如下:(1)确定过渡周期的变化范围,在满足最大最小周期约束的条件下,尽量采用时段切换前后的周期时长的之间的值作为过渡周期时长,更能够适应过渡期间的交通量大小。(2)建立优化模型的目标函数,支持优化目标的灵
7、活设置,可选过渡期间的相位差偏离最小以保障最优的协调效果,或者过渡期间的周期变化最小以保障过渡平稳。(3)建立优化模型的约束,包括:淤确保过渡周期运行完成后,运行切换后时段方案时,相位差以调整至目标相位差;于过渡期间的信号配时方案满足周期变化范围等约束。(4)设定过渡周期数为 3,采用标准的二次规划模型求解算法对模型进行求解,找到模型的最优解,若模型无可行解,则增大过渡周期数,再次优化求解,直至模型有解。(5)阶段时长取整,根据求解得到的过渡周期的周期时长,按照原来的阶段比例,分配各个阶段在各过渡周期的阶段时长,保持阶段时长为整数,若取整后周期时长有变,则修正。2优化方法2.1变量说明变量示意
8、见图 1;变量说明见表 1。2.2优化模型建立2.2.1优化目标目标可选过渡周期的相对相位差偏离最小、或过渡周期时长偏离最小,相位差偏离最小则过渡期间协调的效果越容易保证,周期时长偏离最小则过渡期间的转换越平滑和稳定。(1)过渡周期的相对相位差偏离最小图 1变量示意表 1变量说明输入变量输入变量 i 路口编号,1,2,iI ,min iC 路口i的最小过渡周期时长,单位:s ,max iC 路口i的最大过渡周期时长,单位:s aC 路口i的时段切换之后的周期时长,单位:s 0it 路口i的时段切换之前的最后一个周期运行结束时间和时段切换时间的差值 ,a iO 路口i的时段切换之后的目标(绝对)
9、相位差 id 时段切换之后的路口i的协调阶段之前的阶段时长占周期的比例 决策变量决策变量 ,kt iC 路口i的第k个过渡周期的周期时长,整数变量,1,2,kK ,kt iO 路口i的第k个过渡周期的(相对)相位差的偏离值,1,2,K 绝对相位差的整体偏移量,整数变量 kit 路口i的第k个过渡周期结束的时间,1,2,kK in 整数变量 2,kt ii kMinO 11,11,1,1,1,1,2,1,1,2,kkkkkt iiit iiit ia ia iiiaOtdCtdCOOnnCiIkK50-2023.27 科学技术创新(2)过渡周期时长偏离最小2.2.2模型约束(1)过渡完成约束过渡
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 优化 模型 交通 子区 协调 信号 过渡 方法 研究
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。