[發明專利]一種道路交通運行主動管控策略選擇方法

有效

• 申請號: 202010934287.0
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112201033B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 余榮杰;許可;孫劍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G06N3/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種道路交通運行主動管控策略選擇方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟S1：獲取路段位置信息、路段屬性和當前交通運行狀態，構建在線仿真交通流模型；

步驟S2：基于當前交通運行狀態和路段屬性，從歷史數據中得到潛在管控策略，生成平行仿真案例；

步驟S3：構建潛在管控策略下的駕駛行為模型，基于駕駛行為模型進行平行的交通運行狀態推演；

步驟S4：對平行的交通運行狀態推演結果進行評價，得到優選的道路交通運行主動管控策略；

所述的步驟S2包括：

步驟S21：利用當前交通狀態及路段屬性與歷史交通狀態進行相似度匹配，得到最相似歷史交通狀態；

步驟S22：基于最相似歷史交通狀態，查詢歷史管控措施庫得到潛在管控策略；

步驟S23：利用潛在管控策略生成平行仿真案例；

所述潛在管控策略包括可變限速策略和擁堵預警策略，所述的在線仿真交通流模型包括跟馳模型和換道模型；

可變限速策略對于跟馳模型的影響公式為：

參數γ，ε，δ其為調節因子，參數γ取值范圍為[1，10)；ε取值范圍為(0，1.5)；δ取值范圍為(0，1]，α_n(t)為主動管控策略對于跟馳模型的影響，為駕駛人期望速度，V_n為車輛的速度，為后車最大加速度或減速度，S_n為后車車頭與前車車尾間距，為駕駛人期望的跟馳間距；

擁堵預警策略對于跟馳模型的影響公式為：

參數γ取值范圍為[1，10)；δ取值范圍為(0，1]；

可變限速與擁堵預警策略對于換道模型的影響公式為：

其中，參數θ取值范圍為[1，20)，V_n(t)為車輛n在t時刻的速度，V_n(t+T)為車輛n在t+T時刻的速度，b_n代表車輛n的最大舒適減速度，T為時間步長，x_n(t)為車輛n在時刻t的位置，s_n-1指前車的車身長度，為前車的最大舒適減速度。

2.根據權利要求1所述的一種道路交通運行主動管控策略選擇方法，其特征在于，所述的步驟S1包括：

步驟S11：獲取路段位置信息進行坐標系建立，在坐標系中設置路段屬性；

步驟S12：將當前交通運行狀態實時同步至坐標系中；

步驟S13：基于坐標系，構建在線仿真交通流模型。

3.根據權利要求2所述的一種道路交通運行主動管控策略選擇方法，其特征在于，所述的在線仿真交通流模型包括跟馳模型和換道模型，所述跟馳模型表達為：

其中，為后車最大加速度或減速度，為后車舒適減速度，為駕駛人期望速度，V_n為車輛的速度，S_n為后車車頭與前車車尾間距，為駕駛人期望的跟馳間距，為阻塞間距，為期望車頭時距，α_n為跟馳加速度或減速度，β為自適應參數；

換道模型表達為：

其中，V_n(t)為車輛n在t時刻的速度，V_n(t+T)為車輛n在t+T時刻的速度，b_n代表車輛n的最大舒適減速度，T為時間步長，x_n(t)為車輛n在時刻t的位置，s_n-1指前車的車身長度，為前車的最大舒適減速度。

4.根據權利要求1所述的一種道路交通運行主動管控策略選擇方法，其特征在于，所述當前交通狀態與歷史管控狀態利用歐幾里得距離進行相似度匹配，所述歐幾里得距離表達為：

其中，x_ik為i點的第k維坐標，x_jk為j點的第k維坐標，d為空間維度，d_ij(x_i，x_j)即兩點間的歐幾里得距離。

5.根據權利要求1所述的一種道路交通運行主動管控策略選擇方法，其特征在于，所述的步驟S4中以車輛流量、車輛速度、距離碰撞時間作為評估指標對平行的交通運行狀態推演結果進行評價。