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龙图腾网获悉南通大学申请的专利一种带有协调路径优选功能的非闭合路网绿波协调控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117198072B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311164528.8，技术领域涉及：G08G1/083；该发明授权一种带有协调路径优选功能的非闭合路网绿波协调控制方法是由荆彬彬;阎珠豪;黄政杰设计研发完成，并于2023-09-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种带有协调路径优选功能的非闭合路网绿波协调控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种带有协调路径优选功能的非闭合路网绿波协调控制方法，包括以下步骤：步骤1、对非闭合路网中的交叉口进行分类；步骤2、构建带有协调路径优选功能的非闭合路网绿波协调控制模型；步骤3、确定非闭合路网的绿波协调控制方案。本发明考虑了路径选择与绿波协调之间内在的关联性，不仅能够优化相位差、交叉口相序，还可以同时优化协调路径，实现了非闭合路网中路径选择与绿波协调的同步优化。

本发明授权一种带有协调路径优选功能的非闭合路网绿波协调控制方法在权利要求书中公布了：1.一种带有协调路径优选功能的非闭合路网绿波协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、对非闭合路网中的交叉口进行分类； 步骤2、构建带有协调路径优选功能的非闭合路网绿波协调控制模型； 步骤3、确定非闭合路网的绿波协调控制方案； 步骤1中，非闭合路网中的交叉口分类规则为：如果交叉口处在一条需要实施绿波协调控制的干道上且在干道端点处，则为Ⅰ型交叉口，如果交叉口处在一条需要实施绿波协调控制的干道上且不在干道端点处或者处在两条需要实施绿波协调控制的干道上，则为Ⅱ型交叉口； 步骤2中，通过研究绿波协调控制变量、非闭合路网参数和车辆运行参数之间的时空约束关系，构建带有协调路径优选功能的非闭合路网绿波协调控制模型，包括以下步骤： 步骤2.1：对相邻交叉口之间的协调路径对进行编号； 步骤2.2：构建目标优化函数； 步骤2.3：构建绿波带宽方向平衡约束条件； 步骤2.4：构建绿波带位置约束条件； 步骤2.5：构建变量非负约束条件； 步骤2.6：构建公共信号周期整数倍等式约束条件； 步骤2.7：构建协调路径优选约束条件； 步骤2.1中，协调路径对是指相邻交叉口与之间上行方向的协调路径与下行方向的协调路径构成的一个对子，表示第条干道上的第个交叉口，表示第条干道上的第个交叉口；上行方向是指由西向东或由南向北，下行方向是指由东向西或由北向南；协调路径是指相邻交叉口之间协调车流构成的方向性连线；以表示协调路径对的编号，表示上行方向的协调路径1与下行方向的协调路径1构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径1与下行方向的协调路径2构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径1与下行方向的协调路径3构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径1与下行方向的协调路径4构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径2与下行方向的协调路径1构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径2与下行方向的协调路径2构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径2与下行方向的协调路径3构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径2与下行方向的协调路径4构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径3与下行方向的协调路径1构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径3与下行方向的协调路径2构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径3与下行方向的协调路径3构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径3与下行方向的协调路径4构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径4与下行方向的协调路径1构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径4与下行方向的协调路径2构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径4与下行方向的协调路径3构成的协调路径对，表示上行方向的协调路径4与下行方向的协调路径4构成的协调路径对；如果干道为西东走向，上行方向的协调路径1是指交叉口北进口左转车流与交叉口西进口左转车流构成的方向性连线，上行方向的协调路径2是指交叉口北进口左转车流与交叉口西进口直行车流构成的方向性连线，上行方向的协调路径3是指交叉口西进口直行车流与交叉口西进口左转车流构成的方向性连线，上行方向的协调路径4是指交叉口西进口直行车流与交叉口西进口直行车流构成的方向性连线，下行方向的协调路径1是指交叉口南进口左转车流与交叉口东进口左转车流构成的方向性连线，下行方向的协调路径2是指交叉口南进口左转车流与交叉口东进口直行车流构成的方向性连线，下行方向的协调路径3是指交叉口东进口直行车流与交叉口东进口左转车流构成的方向性连线，下行方向的协调路径4是指交叉口东进口直行车流与交叉口东进口直行车流构成的方向性连线；如果干道为南北走向，上行方向的协调路径1是指交叉口西进口左转车流与交叉口南进口左转车流构成的方向性连线，上行方向的协调路径2是指交叉口西进口左转车流与交叉口南进口直行车流构成的方向性连线，上行方向的协调路径3是指交叉口南进口直行车流与交叉口南进口左转车流构成的方向性连线，上行方向的协调路径4是指交叉口南进口直行车流与交叉口南进口直行车流构成的方向性连线，下行方向的协调路径1是指交叉口东进口左转车流与交叉口北进口左转车流构成的方向性连线，下行方向的协调路径2是指交叉口东进口左转车流与交叉口北进口直行车流构成的方向性连线，下行方向的协调路径3是指交叉口北进口直行车流与交叉口北进口左转车流构成的方向性连线，下行方向的协调路径4是指交叉口北进口直行车流与交叉口北进口直行车流构成的方向性连线； 步骤2.2中，模型的目标优化函数为： 其中，表示非闭合路网中干道的数量；表示第条干道上交叉口的数量；表示01变量，引入该变量用于优选协调路径；表示交叉口与之间协调路径对编号为时所对应的上行方向协调路径的绿波带宽；表示交叉口与之间协调路径对编号为时所对应的下行方向协调路径的绿波带宽；为权重系数，表示交叉口与之间协调路径对编号为时所对应的上行方向协调路径的路径流量；为权重系数，表示交叉口与之间协调路径对编号为时所对应的下行方向协调路径的路径流量； 步骤2.3中，绿波带宽方向平衡约束条件为： 其中，表示绿波带宽比例因子，； 步骤2.4中，绿波带位置约束条件为： 其中，表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处上行方向绿波带左侧边缘与其最相近的上行方向红灯时间右侧边缘之间的时间间隔；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处上行方向绿波带左侧边缘与其最相近的上行方向红灯时间右侧边缘之间的时间间隔；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处下行方向绿波带右侧边缘与其最相近的下行方向红灯时间左侧边缘之间的时间间隔；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处下行方向绿波带右侧边缘与其最相近的下行方向红灯时间左侧边缘之间的时间间隔；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处下行方向协调路径所对应的初始排队清空时间；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处上行方向协调车流的绿灯时间；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处下行方向协调车流的绿灯时间；，；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处上行方向协调车流的绿灯时间；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处下行方向协调车流的绿灯时间；，；、、和中涉及的符号WL、WT、EL、ET、SL、ST、NL和NT分别表示西左转、西直行、东左转、东直行、南左转、南直行、北左转和北直行车流； 步骤2.5中，变量非负约束条件为： 其中，表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处上行方向协调路径所对应的初始排队清空时间； 步骤2.6中，公共信号周期整数倍等式约束条件为： 其中，表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处上行方向协调车流的红灯时间；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处下行方向协调车流的红灯时间；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处上行方向协调车流的绿灯时间；表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处下行方向协调车流的绿灯时间；表示公共信号周期；为整数，表示公共信号周期的整数倍；表示相邻交叉口与之间协调路径对编号为时上行方向协调路径所对应的行驶时间；表示相邻交叉口与之间协调路径对编号为时下行方向协调路径所对应的行驶时间；为内部相位差变量，表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处上行方向协调车流的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流的红灯时间中点之间的时间间隔，如果上行方向协调车流的红灯时间中点在下行方向协调车流的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之取负值；为内部相位差变量，表示相邻交叉口间协调路径对编号为时交叉口处上行方向协调车流的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流的红灯时间中点之间的时间间隔，如果上行方向协调车流的红灯时间中点在下行方向协调车流的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之取负值；和的主要区别在于上标和下标不同，其计算公式可利用统一表示；当、、、时，表示的即是；当、、、时，表示的即是； 定义情况1为交叉口采用NEMA相位方案且同进口道左转绿灯时间＜直行绿灯时间； 情况1下各个的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 其中，表示交叉口处上行方向协调车流NL的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流EL的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流NL的红灯时间中点在下行方向协调车流EL的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流NL的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流ET的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流NL的红灯时间中点在下行方向协调车流ET的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流WT的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流EL的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流WT的红灯时间中点在下行方向协调车流EL的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流WT的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流ET的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流WT的红灯时间中点在下行方向协调车流ET的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流WL的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流SL的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流WL的红灯时间中点在下行方向协调车流SL的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流WL的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流ET的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流WL的红灯时间中点在下行方向协调车流ET的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流WT的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流SL的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流WT的红灯时间中点在下行方向协调车流SL的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流WL的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流NL的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流WL的红灯时间中点在下行方向协调车流NL的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流WL的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流NT的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流WL的红灯时间中点在下行方向协调车流NT的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流ST的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流NL的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流ST的红灯时间中点在下行方向协调车流NL的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流ST的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流NT的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流ST的红灯时间中点在下行方向协调车流NT的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流SL的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流EL的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流SL的红灯时间中点在下行方向协调车流EL的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流SL的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流NT的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流SL的红灯时间中点在下行方向协调车流NT的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；表示交叉口处上行方向协调车流ST的红灯时间中点与最相近的下行方向协调车流EL的红灯时间中点之间的时间间隔，如果交叉口处上行方向协调车流ST的红灯时间中点在下行方向协调车流EL的红灯时间中点的右侧，则取正值，反之，取负值；、、、分别表示交叉口南左转车流、北左转车流、西左转车流、东左转车流的红灯时间；、、、分别表示交叉口南直行车流、北直行车流、西直行车流、东直行车流的红灯时间；、、、分别表示交叉口南左转车流、北左转车流、西左转车流、东左转车流的绿灯时间；、、、分别表示交叉口南直行车流、北直行车流、西直行车流、东直行车流的绿灯时间；表示交叉口类型编号，其取值1、2时分别表示交叉口属于Ⅰ型交叉口、Ⅱ型交叉口；、、和表示01变量，需要满足，，；Ⅱ型交叉口会有两个交叉口编号，假定和分别表示该交叉口在西东和南北走向干道上的编号，01变量、、、、、、、还需要满足、、、，满足该约束的原因为一个交叉口在同一个时刻是无法运行两个不同相序的； 交叉口采用NEMA相位时，西东方向上有4种相序：西左转提前与东左转滞后，记为SWE1；东左转提前与西左转滞后，记为SWE2；西左转提前与东左转提前，记为SWE3；西左转滞后与东左转滞后，记为SWE4；南北方向上有4种相序：南左转提前与北左转滞后，记为SSN1；北左转提前与南左转滞后，记为SSN2；南左转提前与北左转提前，记为SSN3；南左转滞后和北左转滞后，记为SSN4；综合考虑西东方向和南北方向上的相序，对于交叉口而言则会存在16种交叉口相序：西东方向上为SWE1与南北方向上为SSN1，记为P1；西东方向上为SWE1与南北方向上为SSN2，记为P2；西东方向上为SWE1与南北方向上为SSN3，记为P3；西东方向上为SWE1与南北方向上为SSN4，记为P4；西东方向上为SWE2与南北方向上为SSN1，记为P5；西东方向上为SWE2与南北方向上为SSN2，记为P6；西东方向上为SWE2与南北方向上为SSN3，记为P7；西东方向上为SWE2与南北方向上为SSN4，记为P8；西东方向上为SWE3与南北方向上为SSN1，记为P9；西东方向上为SWE3与南北方向上为SSN2，记为P10；西东方向上为SWE3与南北方向上为SSN3，记为P11；西东方向上为SWE3与南北方向上为SSN4，记为P12；西东方向上为SWE4与南北方向上为SSN1，记为P13；西东方向上为SWE4与南北方向上为SSN2，记为P14；西东方向上为SWE4与南北方向上为SSN3，记为P15；西东方向上为SWE4与南北方向上为SSN4，记为P16； 情况1下各个与交叉口相序之间的对应关系如下： 当T=1或2、、时，、、、、、、、、、、、、、对应的交叉口相序集合分别为{P6,P7,P10,P11}、{P,P,P14,P15}、{P,P,P,P,P,P10,P11,P12}、{P,P,P,P}、{P,P,P14,P16}、{P,P,P,P,P13,P14,P15,P16}、{P,P,P10,P12}、{P,P,P14,P15}、{P,P,P14,P16}、{P,P,P,P,P10,P11,P14,P15}、{P,P,P10,P14}、{P,P,P10,P12}、{P,P,P,P,P10,P12,P14,P16}、{P,P,P10,P11}； 当T=1或2、时，、、、、、、、、、对应的交叉口相序集合分别为{P1,P4,P13,P16}、{P1,P4,P9,P12}、{P1,P2,P3,P4,P13,P14,P15,P16}、{P1,P2,P3,P4}、{P1,P3,P9,P11}、{P1,P2,P3,P4,P9,P10,P11,P12}、{P1,P3,P13,P15}、{P1,P4,P9,P12}、{P1,P3,P9,P11}、{P1,P4,P5,P8,P9,P12,P13,P16}、{P1,P5,P9,P13}、{P1,P3,P13,P15}、{P1,P3,P5,P7,P9,P11,P13,P15}、{P1,P4,P13,P16}； 当T=1或2、、时，、、、、、、、、、对应的交叉口相序集合分别为{P2,P3,P10,P11}、{P5,P6,P7,P8,P9,P10,P11,P12}、{P9,P10,P11,P12}、{P1,P2,P3,P4,P9,P10,P11,P12}、{P5,P7,P9,P11}、{P2,P3,P10,P11}、{P2,P3,P6,P7,P10,P11,P14,P15}、{P3,P7,P11,P15}、{P5,P7,P9,P11}、{P1,P3,P5,P7,P9,P11,P13,P15}； 当T=1或2、、时，、、、、、、、、、对应的交叉口相序集合分别为{P5,P8,P13,P16}、{P1,P2,P3,P4,P13,P14,P15,P16}、{P13,P14,P15,P16}、{P5,P6,P7,P8,P13,P14,P15,P16}、{P2,P4,P14,P16}、{P5,P8,P13,P16}、{P1,P4,P5,P8,P9,P12,P13,P16}、{P4,P8,P12,P16}、{P2,P4,P14,P16}、{P2,P4,P6,P8,P10,P12,P14,P16}； 当T=1、、时，对应的交叉口相序集合分别为{P,P,P,P12}、{P,P,P10,P12}、{P,P,P13,P15}、{P,P,P14,P15}； 当T=2、时，对应的交叉口相序集合分别为{P,P,P10,P11}、{P,P,P,P11}、{P,P,P,P11}、{P,P,P10,P11}； 当T=1、、时，、、、对应的交叉口相序集合分别为{P2,P3,P14,P15}、{P5,P7,P13,P15}、{P2,P4,P10,P12}、{P5,P8,P9,P12}； 当T=2、、时，、、、对应的交叉口相序集合分别为{P1,P4,P13,P16}、{P6,P8,P14,P16}、{P6,P8,P14,P16}、{P1,P4,P13,P16}； 当交叉口存在同进口道左转绿灯时间≥直行绿灯时间时，此时交叉口在西东方向上仅有相序SWE3或SWE4是适用的，在南北方向上仅有相序SSN3或SSN4是适用的；定义情况2为交叉口存在同进口道左转绿灯时间≥直行绿灯时间，同时情况1下各个对应的交叉口相序集合满足上述适用的要求；情况2下各个的计算公式仍和情况1下各个的计算公式保持一致；情况2下各个与交叉口相序之间的对应关系和情况1下各个与交叉口相序之间的对应关系保持一致；定义情况3为交叉口存在同进口道左转绿灯时间≥直行绿灯时间，同时情况1下各个对应的交叉口相序集合不满足上述适用的要求； 情况3下各个的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 、时，的计算公式为： 情况3下各个与交叉口相序之间的对应关系如下：各个的和取值组合与交叉口相序之间的对应关系与情况1下各个的和取值组合与交叉口相序之间的对应关系一致，各个的和取值组合与交叉口相序之间的对应关系与情况1下各个的和取值组合与交叉口相序之间的对应关系一致； 步骤2.7中，协调路径优选约束条件为。

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