经典韦伯斯特方法计算交叉口信号配时python实现

本文介绍如何使用 Python 实现经典韦伯斯特方法计算交叉口信号配时。

交叉口信号配时问题是交通工程中的一个重要问题，其目的是使车辆通过交叉口的时间最短，同时保证安全和效率。经典韦伯斯特方法是一种常用的交叉口信号配时方法，它通过计算各个方向车流量的平均值和峰值，来确定红绿灯的时间分配。

具体实现步骤如下：

Step 1：输入参数

首先，我们需要输入一些参数，包括交叉口的车流量、车速、道路宽度、红绿灯时间等。这些参数可以根据实际情况进行设置。

# 输入参数
v = 50 # 车速
w = 3.5 # 道路宽度
q1 = 600 # 北向南流量
q2 = 800 # 东向西流量
q3 = 1000 # 南向北流量
q4 = 700 # 西向东流量
T = 120 # 红绿灯周期
G = 30 # 绿灯时间
Y = 5 # 黄灯时间
R = T - G - Y # 红灯时间

Step 2：计算流量峰值和平均值

接下来，我们需要计算各个方向车流量的平均值和峰值。平均值可以直接使用输入参数 q1、q2、q3、q4，而峰值需要根据车速和道路宽度来计算。

# 计算流量峰值和平均值
Q1 = q1 * w / v # 北向南流量峰值
Q2 = q2 * w / v # 东向西流量峰值
Q3 = q3 * w / v # 南向北流量峰值
Q4 = q4 * w / v # 西向东流量峰值
Qa = (q1 + q2 + q3 + q4) / 4 # 平均流量
Qp = max(Q1, Q2, Q3, Q4) # 峰值流量

Step 3：计算绿灯时间

接下来，我们需要根据峰值流量和平均流量来计算绿灯时间。根据经典韦伯斯特方法，绿灯时间可以计算如下：

$$G=\frac{Q_p}{Q_a}T$$

# 计算绿灯时间
G = int(Qp / Qa * T)
R = T - G - Y # 重新计算红灯时间

Step 4：输出结果

最后，我们可以输出计算结果，包括各个方向的流量峰值和平均值，以及绿灯时间、黄灯时间和红灯时间。

# 输出结果
print("流量峰值：Q1=%d，Q2=%d，Q3=%d，Q4=%d" % (Q1, Q2, Q3, Q4))
print("平均流量：Qa=%d" % Qa)
print("峰值流量：Qp=%d" % Qp)
print("绿灯时间：G=%d，黄灯时间：Y=%d，红灯时间：R=%d" % (G, Y, R))

完整代码如下：