[發(fā)明專利]基于宏觀基本圖的路網(wǎng)門限控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710192215.1
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106952484B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 呂耀輝;傅惠
• 申請（專利權）人: 廣東工業(yè)大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

1.一種基于宏觀基本圖的路網(wǎng)門限控制方法，將宏觀交通流基本圖MFD作為交通控制的性能評估器并將路網(wǎng)分為受保護區(qū)域與外圍區(qū)域兩大部分，在受保護區(qū)域的主要入口上設置紅綠燈或擁堵收費站，則控制中心可根據(jù)實時交通參數(shù)是否處于受保護區(qū)域MFD的合理區(qū)間，來決定延長紅燈時間或增加收費標準與否，進而實現(xiàn)阻止外部交通流的進入，達到緩和城市內(nèi)部擁堵車流的效果；

將大規(guī)模城市路網(wǎng)分成兩個區(qū)域R_i i＝1,2；R₁是一個城市的商業(yè)中心區(qū)CBD，R₂是CBD的外圍區(qū)域，實現(xiàn)分而治之，以達到對整個路網(wǎng)的門限控制；

假設雙區(qū)域系統(tǒng)僅有三個需求：兩個內(nèi)需求D_ii(t)，i＝1,2，它意味著他們的起點和終點是在同一個區(qū)域的，另外還有一個外需求D₂₁(t)，它是t時刻R₂到目的地R₁；假若在這種情況下，三個狀態(tài)變量N₁(t),N₂₁(t)，和N₂₂(t)被用于對應著三個變量的模型動力學方程；在這里，N₁(t)是在t時刻區(qū)域R₁的車輛數(shù)、N₂₁(t)是在t時刻區(qū)域R₂到區(qū)域R₁的車輛數(shù)、N₂₂(t)是在t時刻區(qū)域R₂到R₂的車輛數(shù)，所以N₂(t)是t時刻區(qū)域R₂的總車輛數(shù)，即N₂(t)＝N₂₁(t)+N₂₂(t)；對于每一個區(qū)域R_ii＝1,2存在一個MFD，它說明了車輛總數(shù)N_i(t)和出行完成流G_i(N_i(t))之間的關系；出行完成流是轉(zhuǎn)移流和內(nèi)部流的總和；出行完成流在區(qū)域R₂是轉(zhuǎn)移流M₂₁(t)，R₂到目的地R₁；加上內(nèi)部流M₂₂(t)，R₂到目的地R₂；對于區(qū)域R₁，僅存在內(nèi)部流G₁(t)；假設在每個區(qū)域所有出行的平均出行長度是相似的，能夠計算轉(zhuǎn)移流和內(nèi)部流對應總車輛數(shù)的比例，如下公式：

還包括邊界控制器U(t)，0U(t)≤1，安裝在兩個區(qū)域的邊界用來限制區(qū)域R₂到區(qū)域R₁的轉(zhuǎn)移流；而局部控制器u_rj(t),0＜u_rj(t)≤1，安裝在子區(qū)邊界來控制子區(qū)間的車流；

在假設三角MFD的情況下，我們將推導出的完成流函數(shù)簡化成一個分段函數(shù)：

其中γ₁是區(qū)域1在臨街車輛N_1,C是的通行能力，N_1,J是區(qū)域1的堵塞車輛數(shù)，β₁是一個正參數(shù)決定了不均勻性對區(qū)域1的影響程度，也決定了路網(wǎng)的類型，0＜β₁≤1；針對三狀態(tài)、雙區(qū)域系統(tǒng)的數(shù)量守恒方程如下：

dN₁(t)/dt＝D₁(t)+U(t)·M₂₁(t)-G₁(t) (7)

dN₂₁(t)/dt＝D₂₁(t)-U(t)·M₂₁(t) (8)

dN₂₂(t)/dt＝D₂₂(t)-M₂₂(t) (9)

將公式(6)分別代入式(7)(8)(9)，可得到八個平衡點，即dN₁(t)/dt＝0、dN₂₁(t)/dt＝0和dN₂₂(t)/dt＝0。