不同相位相序对协调控制的影响探讨

一、典型的相位类型

根据相位控制方式的不同，可以分为三种典型的信号控制相位类型：对称放行、单口放行、搭接放行，各种类型有不同的优缺点和适用范围。

1.对称放行

对称放行是指放行某个进口某个方向车流的同时，放行对向的同优异向车流。当路口同一进口道直行车流与左转车流差距较大，且对向也存在类似的特性时可以使用。

2.单口放行

单口放行是指每个进口道作为一个单独相位,让其左转车辆和直行车辆同时放行的方式。当各个进口道的车流量差异较大时可以采用这种放行模式。

3.搭接放行

搭接放行综合了对称放行与单口放行方式，同时存在车流搭接放行的情况，如左转车流在两个相位同时出现的情况。这种方式能够根据各方向的车流量进行放行时间的灵活调整，适应的范围相对较广。

二、 协调控制中的相位影响

在实现单向协调控制中，相位对协调控制的影响基本可以忽略不计，但在双向协调控制中，需要实现两个绿波带均落在该进口道的放行相位中，这时，不同的相位和相序将对协调控制的效果（或者绿波带宽）有非常大的影响。

在协调控制模型（maxband、multiband）中定义了一个变量（交叉口上行红灯的中点和其相近的下行红灯的中点的时间，简称相位变量）来表现上、下行协调控制相位的关系，并在优化求解模型中引入该变量，从而可通过优化路口的相位相序来寻找优先的协调控制方案。

例如，交叉口i上下行的放行时序如下图所示，设Ki为交叉口i上行红灯的中点和其相近的下行红灯的中点的时间，若上行的红灯中点位于下行的红灯中点的右边，则Ki取正，否则取负。

通过该变量，可以摆脱现有只在周期、速度、绿信比等维度寻找优先协调控制方案的瓶颈，进一步扩大了寻优的空间，使得协调控制方案更加灵活多变，更适应现有各种复杂路段、多交叉口的协调控制。

三、不同相位相序对协调控制的影响

通过相位变量，我们进一步对各种典型的相位进行分析，可以得出如下的结论：

1.对称放行

在对称放行相位中，上下行方向处于同一个相位中，相位变量为0，没有其它的数值，协调方案寻优的空间受限，此时无法对相位进行优化。因此，在对称放行相位中，要实现协调控制是相对困难的，也难以获得较好的协调控制效果。但当上下行方向协调方向的绿信比较大时，则仍能获得一定的协调效果。

2.单口放行

在单口放行中，上下行方向处于不同的相位中，此时通过调整不同的相序，相位变量参数可以获得不同的数值。

例如，某个路口各进口道均采用单口放行的方式，设东进口为上行方向（绿信比0.3）、西进口为下行方向（绿信比0.3）、南、北进口绿信比分别为0.18、0.22，则可以有以下的相序：