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申请/专利权人：山东大学

摘要：本发明公开的基于动态规划模型的交叉口信号自适应控制方法及系统，包括：在控制周期c开始时，筛选出下个控制周期内考虑的各车道上车辆，并获取筛选出车辆进入控制区域的初始状态；根据筛选出车辆进入控制区域的初始状态和动态规划模型，确定下一控制周期的信号配时方案，其中，动态规划模型以在某一决策阶段分配的绿灯时长为控制变量，以某一决策阶段结束时已经分配的时长为状态变量，在每个决策阶段均根据控制变量取值和车辆进入控制区域的初始状态计算了筛选出车辆的平均行程时间，并根据车辆平均行程时间计算性能函数，以车辆平均行程时间最小为目标，对动态规划模型进行求解，获得下一控制周期的信号配时方案。能够实现交叉口实时自适应控制。

主权项：1.基于动态规划模型的交叉口信号自适应控制方法，其特征在于，包括：在控制周期c开始时，根据上游检测器数据筛选出下个控制周期内考虑的各车道上的车辆，并获取筛选出车辆进入控制区域的初始状态，包括初始时间和初始速度；根据筛选出车辆进入控制区域的初始状态和动态规划模型，确定下一控制周期的信号配时方案，其中，动态规划模型以在某一决策阶段分配的绿灯时长为控制变量，以某一决策阶段结束时已经分配的时长为状态变量，在每个决策阶段均根据控制变量取值和车辆进入控制区域的初始状态计算了筛选出车辆的平均行程时间，并根据车辆平均行程时间计算性能函数，以车辆平均行程时间最小为目标，对动态规划模型进行求解，获得下一控制周期的信号配时方案；在计算筛选出车辆进入控制区域的初始状态时，当控制区域内无车辆排队，且相邻车辆的车头时距大于设定值时，车辆进入控制区域的初始速度为车辆到达控制区域上游时的速度；当检测控制区域内有车辆排队，且相邻车辆的车头时距小于等于设定值时，根据跟驰模型确定车辆到达控制区域时的初始速度；以车道车流为基本单元，获取车队到达交叉口停车线时的信号灯状态，当车道车流在红灯期间到达时，车队头车通过交叉口的时间为绿灯开始时间，对于跟随车辆，通过交叉口的时间为前方车辆通过交叉口的时间与头车时距的和；当车道车流为绿灯期间到达时，头车通过交叉口的时间为头车到达交叉口的时间，对于跟随车辆，通过交叉口的时间为从前方车辆通过交叉口的时间与头车时距的和，与该跟随车辆到达交叉口时间中选取最大值，计算每辆车通过交叉口的时间与到达控制区域的初始时间的差，为每辆车的行程时间，将所有筛选出车辆的行程时间取平均，获得车辆平均行程时间；通过前向迭代和后向迭代两个过程求解车辆平均行程时间最小的信号配时方案，在前向迭代的过程中，求解每个迭代阶段的最小累计性能函数，当迭代至当前决策阶段的最小累计性能函数与上一决策阶段之间的最小累计性能函数的差值小于设定值时，输出当前决策阶段对应的控制变量和状态变量；对输出的状态变量，执行后向迭代过程，至初始阶段，获得最终的状态变量，进而可提取下一控制周期的信号配时方案；性能函数fisi,xi为： 式中，为每个车道上车队的平均行程时间，Na和分别为交叉口车道数量及进口道i内的驶入车道数量；为进口道i中车道k上的车队，是车辆n通过交叉口停车线的时间，为车辆n进入控制区域的时刻。

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百度查询： 山东大学 基于动态规划模型的交叉口信号自适应控制方法及系统