[發明專利]一種面向可協調控制的干線交叉口關聯性分析及劃分方法

有效

• 申請號: 201610423063.7
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN105825690B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 王云鵬;胡雅雯;于海洋;余貴珍;吳志海
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G08G1/081
• 分類號: G08G1/081
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種面向可協調控制的干線交叉口關聯性劃分方法，包括：

步驟1，獲取干線用于各交叉口的關聯性分析的交通參數；

上述交通參數包括以t₀為時間間隔，采集數據包括干線相鄰交叉口間的關聯路段的小時交通量、關聯路段的車輛平均速度、關聯路段的車輛排隊長度以及關聯路段上車輛的平均延誤和通過上游交叉口時車輛的平均延誤時長，并將上述數據作為影響交叉口之間關聯性的動態作用因子；干線相鄰交叉口i和交叉口j(i<j)，從i到j方向，記相鄰交叉口間的間距為關聯路段的小時交通量為關聯路段的車輛平均速度為關聯路段上第k條車道的車輛最大排隊長度為為關聯路段上車輛的平均延誤為通過交叉口i時車輛的平均延誤時長為關聯路段上車流占用車道數

步驟2：獲取干線各個交叉口實行單點控制時的信號配時方案數據；

所述單點控制時的信號配時方案數據包括信號周期、綠信比和相鄰交叉口協調相位相位差；所述信號周期通過C_max與C_min分別表示相鄰交叉口i和交叉口j的獨立設計信號周期中最大與最小值；所述綠信比在干線相鄰交叉口i和交叉口j，車流從i到j方向，通過與表示從i到j方向上相鄰交叉口i和交叉口j的綠燈持續時長；所述相鄰交叉口協調相位相位差在干線相鄰交叉口i和交叉口j，車流從i到j方向，通過表示從i到j方向上相鄰交叉口i和交叉口j之間的相位差；

步驟3：確定相鄰交叉口的關聯度；

所述相鄰交叉口的關聯度包括段交通量關聯度、交叉口信號配時關聯度、行程時間關聯度、排隊長度關聯度和平均延誤關聯度；其中：

路段交通量關聯度：其中，為相鄰交叉口i和j的路段交通量關聯度；為關聯路段車道組小時交通量；L_v為單個車輛的平均長度，取4.5m；為相鄰交叉口i和j間的間距，即相鄰交叉口i和j間路段車道總長度；為相鄰交叉口i到j方向路段車流占用車道數；t₀為取樣時間；

信號配時關聯度：其中，為相鄰交叉口i和j的信號配時關聯度；C_max與C_min分別為相鄰交叉口i和交叉口j的獨立設計信號周期最大與最小值；與分別為相鄰交叉口i和交叉口j的綠燈持續時長；為相鄰交叉口i和交叉口j之間的相位差；

行程時間關聯度：其中，為相鄰交叉口i和j的行程時間關聯度；表示t₀時間內關聯路段上車輛行駛的平均車速；

排隊長度關聯度：其中，為相鄰交叉口i和j的排隊長度關聯度；表示t₀時間內相鄰交叉口i和j的關聯路段上第k條車道的車輛最大排隊長度；

平均延誤關聯度：其中，為相鄰交叉口i和j的平均延誤關聯度；為t₀時間內相鄰交叉口i到交叉口j關聯路段上車輛的平均延誤；為t₀時間內車輛從交叉口i到相鄰交叉口j方向，車輛行駛通過交叉口i的平均延誤；

對于干線從上游交叉口i到下游交叉口j方向(簡稱方向)，相鄰交叉口i與交叉口j之間的關聯度按進行定義計算；

在雙向協調方向，對于t₀時間內相鄰交叉口i與交叉口j之間的關聯度D_(i,j)，定義為相鄰交叉口i與交叉口j之間的雙向最大關聯度，即在i到j方向相鄰交叉口關聯度與j到i方向相鄰交叉口關聯度之中取大其中，D_(i,j)為在t₀時間間隔內相鄰交叉口i和j的關聯度；以此類推，以t₀為采樣間隔，計算得到整個仿真時間t內的相鄰交叉口i和j的所有關聯度值；

步驟4：干線可協調控制交叉口的劃分；

按照步驟3計算得到仿真時間t內相鄰交叉口i和j的所有雙協調方向取大后得到的關聯度值D_(i,j)，求平均得到記為相鄰交叉口i和j的關聯度；當干線共有N個交叉口時，則干線所有相鄰交叉口的所有關聯度值D_(i,j)共計有N-1個散點數值，采用基于密度標準的DBSCAN聚類方法，對上述散點數值分類，實現對干線可協調控制的交叉口的劃分。