[發(fā)明專利]一種面向可協(xié)調(diào)控制的干線交叉口關(guān)聯(lián)性分析及劃分方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610423063.7
• 申請(qǐng)日: 2016-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN105825690B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王云鵬;胡雅雯;于海洋;余貴珍;吳志海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/081
• 分類號(hào): G08G1/081
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能交通管理和控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于城市交通控制系統(tǒng)中干線相鄰交叉口關(guān)聯(lián)性分析及可協(xié)調(diào)控制的交叉口劃分方法。

背景技術(shù)

城市交通干線承擔(dān)著整個(gè)城市的主要交通負(fù)荷,因此干線的協(xié)調(diào)控制主要也是針對(duì)干線直行車流來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，干線控制是否合理有效，將直接影響到整個(gè)城市路網(wǎng)能否快速有效的運(yùn)行。由于城市交通具有隨機(jī)性、時(shí)變性和非線性的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的干線協(xié)調(diào)控制方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代快速發(fā)展的交通要求。對(duì)于包含若干個(gè)交叉口的干線進(jìn)行交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制時(shí)，往往需要按照一定的規(guī)則，將整條干線劃分為幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的“線控單元”，根據(jù)“線控單元”的交通特性分別執(zhí)行合適的控制優(yōu)化策略。“線控單元”的劃分可以有效地優(yōu)化控制單元內(nèi)可協(xié)調(diào)控制的交叉口間的交通信號(hào)配時(shí)方案，對(duì)于提升交通干線系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高干線通行能力及服務(wù)水平,避免交通堵塞具有十分重要的意義。

在一條干線中，一個(gè)交叉口交通信號(hào)的調(diào)整往往會(huì)影響到相鄰若干個(gè)交叉口交通流的運(yùn)行狀況，相鄰交叉口間的關(guān)聯(lián)性日益明顯。劃分“線控單元”時(shí)首先要分析相鄰信號(hào)交叉口之間的關(guān)聯(lián)性，以確定它們是否適合劃入同一個(gè)“線控單元”。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者多是對(duì)交叉口交通狀態(tài)、路段長(zhǎng)度、車輛到達(dá)率等因素進(jìn)行分析，并利用數(shù)學(xué)建模的手段對(duì)控制單元?jiǎng)澐值目刂浦笜?biāo)、閾值和算法進(jìn)行相關(guān)研究。提出了基于“周期原則”、“流量原則”、“距離原則”與“飽和度原則”的控制單元?jiǎng)澐址椒ǎ瑢?duì)可協(xié)調(diào)控制的相鄰交叉口間關(guān)聯(lián)度的研究關(guān)注很少，尤其缺乏對(duì)各種影響相鄰交叉口相關(guān)性要素的綜合性分析。而現(xiàn)有的分析方法均采用關(guān)聯(lián)度指標(biāo)來表達(dá)交叉口之間的相關(guān)性，但是關(guān)聯(lián)度的計(jì)算方法依靠交通工程師經(jīng)驗(yàn)確定，無法準(zhǔn)確量化交叉口之間的聯(lián)系緊密程度。因此，通過對(duì)相鄰交叉口關(guān)聯(lián)性要素的有效綜合，系統(tǒng)科學(xué)地確定了關(guān)聯(lián)度模型結(jié)構(gòu)及臨界閾值，給出了相鄰交叉口關(guān)聯(lián)度的定義，提出了基于關(guān)聯(lián)度分析的可協(xié)調(diào)控制交叉口劃分方法，實(shí)現(xiàn)了線控單元?jiǎng)澐值牧慷然?biāo)準(zhǔn)化與系統(tǒng)化，為干線協(xié)調(diào)控制技術(shù)方法研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

現(xiàn)有的一些專利中，已有一些交叉口相關(guān)性分析和交通控制單元?jiǎng)澐值姆椒āＩ暾?qǐng)?zhí)枮椋?01210217064，專利《相鄰信號(hào)交叉口相關(guān)性分析方法》中提出了一種相鄰信號(hào)交叉口相關(guān)性的分析方法，但關(guān)聯(lián)度的閾值依靠經(jīng)驗(yàn)確定，缺乏一定的科學(xué)性，且并未明確適用范圍；申請(qǐng)?zhí)枮椋?01310478215，專利《基于C-均值模糊聚類分析的控制子區(qū)動(dòng)態(tài)劃分方法》中提供了一種定量劃分控制單元的方法，能根據(jù)交叉口交通流的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特征，優(yōu)化劃分控制單元，該方法將單交叉口指標(biāo)作為劃分依據(jù)，并未考慮交叉口間的相互影響，對(duì)于干線協(xié)調(diào)控制，效果并不理想；申請(qǐng)?zhí)枮椋?01310499695，專利《交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法》中提出了一種基于相鄰交叉口之間路段的粗劃分指標(biāo)CI的交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法，但是該方法重的粗劃分指標(biāo)CI是根據(jù)距離原則、流量原則、周期原則確定，并未將相鄰交叉口關(guān)聯(lián)性要素進(jìn)行有效綜合，計(jì)算簡(jiǎn)單，劃分依據(jù)考慮不全面，且并未針對(duì)干線的交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有劃分方法劃分目標(biāo)單一，交叉口間相關(guān)性因素考慮不全面的問題，提出了一種基于干線相鄰信號(hào)交叉口關(guān)聯(lián)度分析的劃分方法，提高關(guān)聯(lián)度模型結(jié)構(gòu)與臨界閾值確定方面的系統(tǒng)性和科學(xué)性，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確量化交叉口之間的關(guān)聯(lián)程度，增加了干線通行能力和效率，適應(yīng)了自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)的要求。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了：