[发明专利]相位差两级优化线控系统及方法

权利要求书

1.一种相位差两级优化线控系统，其特征在于，包括：

复数个终端信号控制器，所述终端信号控制器设置于各路口并与信号机通信连接，用于采集并反馈各路口的实时信息以及信号机的控制；

一中心系统预测模块，与所述终端信号控制器通信连接，用于接收所述终端信号控制器反馈的实时信息，并根据所述实时信息生成预测数据；

一区域控制系统优化模块，与所述中心系统预测模块和所述复数个终端信号控制器通信连接，接收所述中心系统预测模块的预测数据生成优化参数并将所述优化参数发送给各所述终端信号控制器。

2.根据权利要求1所述的相位差两级优化线控系统，其特征在于，所述终端信号控制器包括埋设于当前路口的检测器。

3.根据权利要求2所述的相位差两级优化线控系统，其特征在于，所述实时信息包括当前周期的路段流量数据和绿灯利用率数据。

4.基于权利要求3所述的相位差两级优化线控系统的一种相位差两级优化线控方法，其特征在于，包括步骤：

将所需控制的协调线路划分为复数个子区，每一所述子区包括相邻的至少两路口，选取所述子区中的一路口作为关键路口，将所述子区内除所述关键路口外的其他路口作为协调路口；将所述关键路口协调方向的直行相位作为关键相位；并将所述协调路口的协调方向的直行相位作为协调相位；

在每一所述路口设置终端信号控制器，并通过终端信号控制器采集所述路口的流量数据和绿灯利用率数据；所述中心系统预测模块根据所述流量数据计算获得所述预测数据；

建立一交通延误模型；

所述区域控制系统优化模块将所述预测数据代入所述交通延误模型，并利用所述交通延误模型计算获得优化参数；所述优化参数包括各协调相位相对于关键相位的最优相位差，所述最优相位差为各所述路口间的双向总延误取最小值时当前协调相位相对于关键相位的相位差值；将所述优化参数分别传送给对应的所述终端信号控制器。

5.根据权利要求4所述的相位差两级优化线控方法，其特征在于，所述交通延误模型为：

将协调方向的一第一方向作为下行方向；将协调方向一第二方向作为上行方向；按照所述下行方向依次标示所述子区的路口，将按下行方向的所述子区的第一个路口至倒数第二个路口中任一个路口标示为路口i，1≤i≤子区路口总数-1；标示路口i沿所述下行方向的下一个路口为路口i+1；

所述子区的各所述路口间的双向总延误的公式为：

D=Di→i+1+Di+1→i=Σi=1n[αidi→i+1+(1-αi)d′i→i+1]+Σi=1n[βidi+1→i+(1-βi)d′i+1→i];]]>

αi=1li→i+1-Si+1vi→i+1≤φi→i+10li→i+1-Si+1vi→i+1>φi→i+1;βi=1T-li+1→i-Sivi+1→i≥φi+1→i0T-li+1→i-Sivi+1→i<φi+1→i;]]>

其中，D_i→i+1为下行方向总延误；D_i+1→i为上行方向总延误；d_i→i+1为路口i至路口i+1间的车队头部受阻延误；d_i→i+1为路口i至路口i+1间的车队身部受阻延误；d_i+1→i为路口i+1至路口i的车队头部受阻延误；d_i+1→i为路口i+1至路口i的车队身部受阻延误；n＝当前子区路口总数-1；

φ_i→i+1为路口i+1相对于路口i的相位差；φ_i+1→i为路口i相对于路口i+1的相位差；l_i→i+1为路口i到路口i+1的距离；l_i+1→i为路口i+1到路口i的距离；S_i+1为路口i+1处下行方向的车辆排队长度；S_i为路口i处上行方向的车辆排队长度；v_i→i+1为路口i至路口i+1间路段的平均速度；v_i+1→i为路口i+1至路口i间路段的平均速度；T为周期时长。