“綠波帶動態(tài)控制系統(tǒng)”的技術(shù)實現(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)一段時間內(nèi)的交通流量信息進(jìn)行計算，算出公共信號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)行實施確定。在實際應(yīng)用當(dāng)中，證明了綠波帶動態(tài)控制系統(tǒng)的有效性。

1 “綠波帶動態(tài)控制系統(tǒng)”的技術(shù)實現(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：首先能夠保證城市干線上的車流提高整體的形式速度，從而降低停車率；其次，這項控制技術(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燈，使得車輛能夠盡量在綠燈時間到達(dá)路口，從而使得車輛行駛更為順暢，同時緊湊的車隊也能夠有效的減少行人亂穿馬路的機會；最后，可以將周邊道路上的來往車輛吸引到主干道上，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

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周期稱之為公共周期，它的來源是城市干線細(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)定出某一方向為協(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)中相鄰的連個較差口的綠燈時間差作為相位差。交叉路口的綠燈起點相對與標(biāo)準(zhǔn)交叉扣得時間差就位絕對相位差，在設(shè)計控制系統(tǒng)的時候要對路口的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，對公公周期以及信息比和相位差進(jìn)行優(yōu)化計算，才能夠設(shè)計出符合實際需要的控制體系。例如某城市交通綠波動態(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，通過對干線上控制范圍內(nèi)的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，對綠波帶進(jìn)行了設(shè)計[2]。

2.1 綠波帶設(shè)計

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，如上圖1所示，可以看到0號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1，2，3，4號交叉口進(jìn)行協(xié)調(diào)。根據(jù)各個交叉路口當(dāng)中的佳通流參數(shù)，使用單點信號控制的計算方式，從而求出較差口當(dāng)中高的最佳信號周期以及綠信比。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周期作為最終的公共周期C。在進(jìn)行最佳周期計算的時候我們采用韋伯斯特法來進(jìn)行計算Ci=1.5Li+5/1-Yi在這一式子當(dāng)中，Li是指i交叉路口當(dāng)中周期損失的時間/S，它等于其他個相位損失時間的和，Yi是第i各交叉口各個相位的種交通流量[3]。

2.2 綠波帶相位差

在圖1當(dāng)中，對從 0 到 4 號交叉口設(shè)置綠波帶協(xié)調(diào)控制，計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到另一個交叉口 j 的行程時間/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)的運行速度[3]。然后根據(jù)交叉路口的排隊車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)致交通車流在到達(dá)的時候就已經(jīng)有部分車輛需要排隊通行了，這樣就影響了綠波帶通行效率。因此，在進(jìn)行設(shè)置的時候，可以在下游交叉路口協(xié)調(diào)相位方向設(shè)置出一個提前量，這樣就可以將排隊的車輛提前清楚進(jìn)到口，從而使得協(xié)調(diào)相位車流到達(dá)的時候，就能夠直接通行。

2.3 算例分析

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

通過在各個路口進(jìn)行觀測，制作成了表1.由表1可以發(fā)現(xiàn)，在使用綠波帶動態(tài)控制系統(tǒng)策略之后，城市道路單線上的平均停車次數(shù)進(jìn)行了下降，延誤時間也得到了明顯的降低。可見綠波帶動態(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

綜上所述，綠波帶動態(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)中的車流速度得到統(tǒng)一控制，減少車輛的停車率，從而確保車輛順利通行。要注重對綠波帶控制技術(shù)的應(yīng)用，緩解城市交通壓力，從而確保人們的出行安全。