不同相位相序對協調控制的影響探討

一、典型的相位類型

根據相位控制方式的不同，可以分為三種典型的信號控制相位類型：對稱放行、單口放行、搭接放行，各種類型有不同的優缺點和適用范圍。

1.對稱放行

對稱放行是指放行某個進口某個方向車流的同時，放行對向的同優異向車流。當路口同一進口道直行車流與左轉車流差距較大，且對向也存在類似的特性時可以使用。

2.單口放行

單口放行是指每個進口道作為一個單獨相位,讓其左轉車輛和直行車輛同時放行的方式。當各個進口道的車流量差異較大時可以采用這種放行模式。

3.搭接放行

搭接放行綜合了對稱放行與單口放行方式，同時存在車流搭接放行的情況，如左轉車流在兩個相位同時出現的情況。這種方式能夠根據各方向的車流量進行放行時間的靈活調整，適應的范圍相對較廣。

二、 協調控制中的相位影響

在實現單向協調控制中，相位對協調控制的影響基本可以忽略不計，但在雙向協調控制中，需要實現兩個綠波帶均落在該進口道的放行相位中，這時，不同的相位和相序將對協調控制的效果（或者綠波帶寬）有非常大的影響。

在協調控制模型（maxband、multiband）中定義了一個變量（交叉口上行紅燈的中點和其相近的下行紅燈的中點的時間，簡稱相位變量）來表現上、下行協調控制相位的關系，并在優化求解模型中引入該變量，從而可通過優化路口的相位相序來尋找優先的協調控制方案。

例如，交叉口i上下行的放行時序如下圖所示，設Ki為交叉口i上行紅燈的中點和其相近的下行紅燈的中點的時間，若上行的紅燈中點位于下行的紅燈中點的右邊，則Ki取正，否則取負。

通過該變量，可以擺脫現有只在周期、速度、綠信比等維度尋找優先協調控制方案的瓶頸，進一步擴大了尋優的空間，使得協調控制方案更加靈活多變，更適應現有各種復雜路段、多交叉口的協調控制。

三、不同相位相序對協調控制的影響

通過相位變量，我們進一步對各種典型的相位進行分析，可以得出如下的結論：

1.對稱放行

在對稱放行相位中，上下行方向處于同一個相位中，相位變量為0，沒有其它的數值，協調方案尋優的空間受限，此時無法對相位進行優化。因此，在對稱放行相位中，要實現協調控制是相對困難的，也難以獲得較好的協調控制效果。但當上下行方向協調方向的綠信比較大時，則仍能獲得一定的協調效果。

2.單口放行

在單口放行中，上下行方向處于不同的相位中，此時通過調整不同的相序，相位變量參數可以獲得不同的數值。

例如，某個路口各進口道均采用單口放行的方式，設東進口為上行方向（綠信比0.3）、西進口為下行方向（綠信比0.3）、南、北進口綠信比分別為0.18、0.22，則可以有以下的相序：