一种考虑车队离散特征的公交车和私家车干线绿波同步协调控制方法   0    0

本发明提供了一种考虑车队离散特征的公交车和私家车干线绿波同步协调控制方法，当上游交叉口的信号灯由红变绿时，基于交通流检测器获取私家车和公交车的车速分布，分析其停车线附近的所有私家车和公交车在下游普通和公交专用道路段上的离散特性，兼顾公交和非公交干线绿波同步协调目标，当在给定相位差情形下确定最佳交叉口站距，或当在给定交叉口站距情形下确定最佳相位差，并分析排队长度、速度分布对其影响。本发明主要用于揭示公交和私家车的速度分布、最佳相邻交叉口的间距和相位差之间耦合关系，辅助交通工程师基于两种车型同步协调目标的合理设置交叉口间距，或设计区域交通信号协调控制方案，对改善整个交通状况具有重大的实际意义。

1.一种考虑车队离散特征的公交车和私家车干线绿波同步协调控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)基于检测器动态获取上下游交叉口之间交通流参数，涉及私家车队A和公交车队B于时刻t＝0在上游交叉口x＝0附近停车排队的车辆密度函数kA(x，0)和kB(x，0)及它们的排队长度aA和aB，以及私家车队A和公交车队B在相邻交叉口之间行驶过程中车速v的概率密度f(μA，δA，v)和f(μB，δB，v)，其中：μA表示私家车队的速度均值，δA表示私家车队的速度方差，μB表示公交车队的速度均值，δB表示公交车队的速度方差；
(2)分析私家车队A和公交车队B于时刻t＝0在上游交叉口x＝0附近停车排队的车辆密度函数kA(x，0)和kB(x，0)，与两种类型车队在t时刻离散分布在下游交叉口x的车辆密度函数kA(x，t)、kB(x，t)之间关联性；
(3)计算上游交叉口的私家车队A和公交车队B在时刻t通过下游断面x的车辆数AA(x，t))和AB(x，t))以及它们的流量模式函数qA(x，t)、qB(x，t)；
(4)为了兼顾私家车队A和公交车队B干线绿波协调目标，令x＝xd为上下游交叉口之间间距、时刻t＝tg为相连交叉口的相位差和绿灯时间的一半之和，当私家车和公交车的这两股车队中部同步到达时，

2.根据权利要求1所述的一种考虑车队离散特征的公交车和私家车干线绿波同步协调控制方法，其特征在于：所述步骤(1)中根据检测器动态获取有效私家车队和公交车队的车速v样本数据，它们均近似符合正态分布，其概率密度函数为：
和
其中：μA表示私家车队的速度均值，δA表示私家车队的速度方差，μB表示公交车队的速度均值，δB表示公交车队的速度方差。

3.根据权利要求1所述的一种考虑车队离散特征的公交车和私家车干线绿波同步协调控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中私家车队和公交车队于时刻t＝0在上游交叉口x＝0附近停车排队的车辆密度函数 和 两种类型
车队以车速v行驶，在t时刻离散分布在下游交叉口x的车辆密度函数为
和
其中， 和 是私家车队A和公交车队B的初始密度值。

4.根据权利要求1所述的一种考虑车队离散特征的公交车和私家车干线绿波同步协调控制方法，其特征在于：所述步骤(3)中计算上游交叉口的私家车队A和公交车队B在时刻t通过下游断面x的车辆数 和 以及它们的流量模式函数

5.根据权利要求1所述的一种考虑车队离散特征的公交车和私家车干线绿波同步协调控制方法，其特征在于：所述步骤(4)中为了兼顾公交和私家车干线绿波协调目标，令x＝xd为上下游交叉口之间间距、时刻t＝tg为相连交叉口的相位差和绿灯时间的一半之和，当私家车和公交车的这两股车队中部同步到达时， 此时x＝xd为上下游交
叉口之间最佳间距； 此时时刻t＝tg为相连交叉口的最佳相位差。