本發(fā)明屬于交通信號(hào)智能控制，具體涉及一種跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法。

背景技術(shù)：

1、協(xié)調(diào)控制是城市道路交通信號(hào)控制在多路口協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)中常用的控制方法；針對(duì)不同交通需求特征，會(huì)設(shè)置多時(shí)段或多流段的協(xié)調(diào)控制方案，不同協(xié)調(diào)控制方案由于相位差、周期長(zhǎng)度變化，需要進(jìn)行跨段協(xié)調(diào)過渡，現(xiàn)有的跨段協(xié)調(diào)過渡方法會(huì)對(duì)交通流造成兩方面的影響，一是根據(jù)跨段前后絕對(duì)相位差的差值進(jìn)行硬過渡，往往需要多個(gè)信號(hào)周期，甚至?xí)霈F(xiàn)不必要的過渡；過渡期間內(nèi)協(xié)調(diào)性被破壞，對(duì)于高峰時(shí)段內(nèi)會(huì)造成交通流放行紊亂，嚴(yán)重影響駕駛體驗(yàn)；二是協(xié)調(diào)過渡期間的過渡周期會(huì)出現(xiàn)平峰進(jìn)入高峰時(shí)周期長(zhǎng)度反而下降、高峰進(jìn)入平峰時(shí)周期長(zhǎng)度反而上升的周期反向變化的現(xiàn)象，這種周期反向變化在高峰時(shí)段高飽和交通流的影響尤為明顯，會(huì)產(chǎn)生多次排隊(duì)擁堵現(xiàn)象。為了避免這種現(xiàn)象，交通管理者需要針對(duì)不同的交通狀態(tài)人工定制過渡期間的最大、最小綠，工作任務(wù)繁重。因此急需一種盡可能降低交通流影響的跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法，實(shí)現(xiàn)多時(shí)段或多流段協(xié)調(diào)控制方案理想的協(xié)調(diào)過渡，能保證過渡調(diào)整快速、過渡周期合理，減少人工配置工作量。

2、現(xiàn)有中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n202410922664.7名稱為《一種主動(dòng)減少協(xié)調(diào)過渡調(diào)整次數(shù)的動(dòng)態(tài)信號(hào)優(yōu)化方法》中公開了一種在非過渡狀態(tài)時(shí)可無過渡調(diào)整的動(dòng)態(tài)優(yōu)化綠信比和周期的方法，但是在過渡狀態(tài)下過渡方法沒有探討；現(xiàn)有中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枮閏n202210712569.5名稱為《一種協(xié)調(diào)控制相位差過渡決策與分配方法》中公開了通過比較階段基礎(chǔ)時(shí)長(zhǎng)與最大、最小綠，計(jì)算最大可延長(zhǎng)秒數(shù)與最大可縮短秒數(shù)，進(jìn)而基于過渡調(diào)整量計(jì)算過渡方案，該方法考慮實(shí)際場(chǎng)景中不同時(shí)段不同流向的交通需求不同，周期中各階段的可調(diào)整空間交由現(xiàn)場(chǎng)按需配置，減少算法預(yù)置固定調(diào)整比例對(duì)交叉口交通運(yùn)行帶來的災(zāi)難性影響；但是計(jì)算過渡調(diào)整量時(shí)簡(jiǎn)單采用絕對(duì)相位差的差值，導(dǎo)致過渡時(shí)間較長(zhǎng)；并且交通管理者需要針對(duì)不同時(shí)段不同的流向的交通需求定制最大、最小綠，工作量較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中跨段協(xié)調(diào)時(shí)過渡不夠快速、過渡周期計(jì)算不合理或不便捷的技術(shù)問題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明的一種跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法，步驟如下：

4、1)提取跨段前各路口協(xié)調(diào)信號(hào)控制方案，包括邏輯周期時(shí)長(zhǎng)、絕對(duì)相位差、階段序列和階段時(shí)長(zhǎng)，計(jì)算各路口相對(duì)相位差；

5、2)提取跨段后各路口協(xié)調(diào)信號(hào)控制方案，包括邏輯周期時(shí)長(zhǎng)、絕對(duì)相位差、階段序列和階段時(shí)長(zhǎng)，計(jì)算各路口相對(duì)相位差、相對(duì)基準(zhǔn)相位差；

6、3)比較跨段前、跨段后各路口的相對(duì)相位差，判斷是否需要過渡調(diào)整，若需要過渡調(diào)整，則遍歷尋找最小的相位偏移量，使得過渡期間各路口的過渡邏輯周期處于[cmin,cmax]，cmin為過渡期間的最小臨界邏輯周期時(shí)長(zhǎng)，cmax為過渡期間的最大臨界邏輯周期時(shí)長(zhǎng)；若不需要過渡調(diào)整，則結(jié)束；

7、4)計(jì)算各路口的過渡調(diào)整量，判斷是否需要過渡，并計(jì)算具體的過渡邏輯周期。

8、進(jìn)一步地，所述步驟1)具體包括：

9、11)提取跨段前各路口協(xié)調(diào)信號(hào)控制方案，方案包括邏輯周期時(shí)長(zhǎng)cpre、絕對(duì)相位差階段序列、階段時(shí)長(zhǎng)，其中i為路口編號(hào)，i∈{1,2,...,i}，i為路口總數(shù)；邏輯周期是協(xié)調(diào)階段處于第一個(gè)階段序列的信號(hào)周期；

10、12)基于各路口的絕對(duì)相位差計(jì)算相對(duì)相位差將調(diào)整在[0,cpre)范圍內(nèi)，其中為路口編號(hào)i-1的路口跨段前的相對(duì)相位差，為路口編號(hào)i-1的路口跨段前的絕對(duì)相位差。

11、進(jìn)一步地，所述步驟2)具體包括：

12、21)提取跨段后各路口協(xié)調(diào)信號(hào)控制方案，方案包括邏輯周期時(shí)長(zhǎng)cpost、絕對(duì)相位差階段序列、階段時(shí)長(zhǎng)；

13、22)基于各路口的絕對(duì)相位差計(jì)算相對(duì)相位差將調(diào)整在[0,cpost)范圍內(nèi)，其中為路口編號(hào)i-1的路口跨段后的相對(duì)相位差，為路口編號(hào)i-1的路口跨段后的絕對(duì)相位差；

14、23)基于各路口的絕對(duì)相位差計(jì)算相對(duì)基準(zhǔn)相位差將調(diào)整在(-cpost/2,cpost/2]范圍內(nèi)，其中為路口編號(hào)i-1的路口跨段后的相對(duì)基準(zhǔn)相位差，為路口編號(hào)i-1的路口跨段后的絕對(duì)相位差。

15、進(jìn)一步地，所述步驟3)具體包括：

16、31)比較跨段前、跨段后各路口的相對(duì)相位差，若則表示跨段需要過渡調(diào)整，進(jìn)入步驟32)；否則，所有路口的相對(duì)相位差均未發(fā)生變化，無需調(diào)整；

17、32)判斷邏輯周期時(shí)長(zhǎng)cpost與邏輯周期時(shí)長(zhǎng)cpre的大小關(guān)系，當(dāng)cpost>cpre時(shí)，跨段后協(xié)調(diào)邏輯周期向大調(diào)整，cmin設(shè)置為cpre，cmax大于cpost；當(dāng)cpost<cpre時(shí)，跨段后協(xié)調(diào)邏輯周期向小調(diào)整，cmin小于cpost，cmax設(shè)置為cpre；當(dāng)cpost＝cpre時(shí)，跨段后協(xié)調(diào)邏輯周期不變，cmin小于cpost，cmax大于cpost；

18、33)計(jì)算各路口預(yù)計(jì)協(xié)調(diào)恢復(fù)時(shí)刻與進(jìn)入?yún)f(xié)調(diào)過渡時(shí)刻的時(shí)間差tdi，表達(dá)式如下：

19、

20、其中，d為相位偏移量，d∈n；

21、34)遍歷相位偏移量d找到滿足以下條件的最小d，條件如下：

22、

23、其中，

24、

25、并計(jì)算各路口可提前調(diào)整至cpost的信號(hào)邏輯周期數(shù)si，表達(dá)式如下：

26、

27、其中，floor()為向下取整函數(shù)。

28、進(jìn)一步地，所述步驟4)具體包括：

29、41)計(jì)算各路口的過渡調(diào)整量rtdi，rtdi＝tdi-si*cpost，若rtdi＝0，則路口i無需過渡，直接切換至cpost；若rtdi≠0，則進(jìn)入步驟42)；

30、42)計(jì)算各路口的過渡方案；

31、過渡方案為：

32、

33、其中，為路口i的第k個(gè)過渡邏輯周期；

34、計(jì)算過渡邏輯周期tt，表達(dá)式如下：

35、tt＝round(cmin+mod(rtdi,cmin)/floor(rtdi/cmin))

36、其中，round()為四舍五入取整函數(shù)，floor(rtdi/cmin)為路口i擁有的過渡邏輯周期的數(shù)量。

37、本發(fā)明的有益效果：

38、(1)本發(fā)明通過遍歷尋優(yōu)的方法找到最短過渡調(diào)整時(shí)長(zhǎng)，較傳統(tǒng)過渡方法，協(xié)調(diào)調(diào)整更加快速。

39、(2)本發(fā)明通過比較過渡前后時(shí)段/流段的邏輯周期自動(dòng)計(jì)算合理的過渡邏輯周期，無需手動(dòng)設(shè)置過渡期間路口各階段的最大/最小綠，解決了傳統(tǒng)協(xié)調(diào)過渡方法可能出現(xiàn)周期反向變化的問題。

技術(shù)特征：

1.一種跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法，其特征在于，步驟如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法，其特征在于，所述步驟1)具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法，其特征在于，所述步驟2)具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法，其特征在于，所述步驟3)具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法，其特征在于，所述步驟4)具體包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種跨段協(xié)調(diào)過渡的快速調(diào)整方法，包括：提取跨段前各路口協(xié)調(diào)信號(hào)控制方案，計(jì)算各路口相對(duì)相位差；提取跨段后各路口協(xié)調(diào)信號(hào)控制方案，計(jì)算各路口相對(duì)相位差、相對(duì)基準(zhǔn)相位差；比較跨段前、跨段后各路口的相對(duì)相位差，判斷是否需要過渡調(diào)整，若需要過渡調(diào)整，則遍歷尋找最小的相位偏移量，使得過渡期間各路口的過渡邏輯周期處于最小臨界邏輯周期時(shí)長(zhǎng)與最大臨界邏輯周期時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)；計(jì)算各路口的過渡調(diào)整量及過渡邏輯周期。本發(fā)明通過比較跨段前、跨段后的邏輯周期計(jì)算合理的過渡邏輯周期，無需手動(dòng)設(shè)置過渡期間路口各階段的最大/最小綠，解決了傳統(tǒng)協(xié)調(diào)過渡方法可能出現(xiàn)周期反向變化的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：郝建根,沈陽,石巍,王月,竇亮,江超陽,羅盛平,朱昂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京萊斯信息技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8