基于叠加相位的干线绿波协调控制方法研究

现有的绿波协调控制图解法和数解法存在干线交叉口处的绿灯启亮时刻难以与对应方向的车流到达时刻相匹配的问题,造成了部分时空资源的浪费,压缩了双向的绿波带宽,影响了干线协调控制的效果。针对这一问题,提出基于叠加相位设计方法的干线绿波协调控制方法。该方法在传统方法求解结果的基础上,根据绿波带的设计速度,插入叠加相位,灵活地错开调整交叉口沿干线的两个行驶方向的绿灯启亮时刻,更好地匹配其与对应方向车流的到达时间;以最大化双向绿波带宽为目标建立规划模型,并利用二分法设计求解算法,实现对最大绿波带宽和各交叉口配时的计算。研究结果表明:基于叠加相位的干线绿波协调控制方法可以实现在不改变绿波设计速度的情况下,有效增加双向绿波带宽,减小干线延误,缓解交通拥堵;相较于传统的绿波协调控制方法,该方法将绿波带宽提高了140%,将干线的平均延误减小了86.2 s,有效缩短了各交叉口的行程时间。     

基于相位优化的干线双向绿波协调控制方法

为了提升城市干线双向绿波协调控制的效果,提出一种基于交叉口信号相位优化的干线绿波协调控制方法。该方法通过优化干线上交叉口的信号相位组成和相位顺序,来增加干线上相邻交叉口间相位差的调整区间,从而提升干线双向绿波带的带宽。案例分析指出,相比于传统的图解法,新方法能够提升城市干线双向绿波带的带宽,减少车辆的延误和停车次数。同时,新方法设置的绿波速度更能满足干线设计速度。     

考虑速度对反应强度影响的车辆跟驰模型

全速度差(FVD)跟驰模型考虑了速度差对司机驾驶行为的影响,但是其仍不能反应车辆跟驰过程中的非对称性。在FVD模型的基础上,考虑司机对速度差的反应强度受车辆当前速度的影响,建立了新的模型。新模型能够解释司机加速和减速过程中的非对称性现象出现的原因:司机对前后车速度差的关注强度与车辆当前速度大小成负相关,从而造成司机减速过程比加速过程更为急促。模型的自然稳定曲线也表现出车辆的减速和加速过程的非对称性。计算机仿真结果指出新模型能够描述车辆跟驰过程中的非对称性,并指出当前速度是引起这种非对称性的原因之一。