[發明專利]一種基于多目標優化的T型路口通行設計方法

有效

• 申請號: 202110276814.8
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112989537B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 曾健友;溫靜;徐慶杰;季宗元;張昂霄
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/27;G06N3/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 彭建怡

本發明提供了一種基于多目標優化的T型路口通行設計方法，根據得到的不同通行設計方案下人的等待時間x₁和車的等待時間x₂，得到估計的期望Ex₁、熵和超熵，并生成以En₁為期望，以He₁為標準差的正態隨機數b'₁；根據正態隨機數b'₁生成以Ex₁為期望值，b'₁為標準差的正態隨機數b₁；同理，根據車的等待時間，得到相應的期望Ex₂、熵、超熵、正態隨機數b'₂和正態隨機數b₂；通過計算得到確定度Y，(x₁,x₂,Y)為一個云滴，構建以人的等待時間和車的等待時間為輸入，以確定度為輸出的云模型，利用粒子群算法搜索即得到通行設計方法的最優解。本發明的有益效果是：對T型路口通行重新設計后，保證道路通行能力較高，能較好的兼顧土地利用率和交通出行。

技術領域

本發明涉及道路交通領域，尤其涉及一種基于多目標優化的T型路口通行設計方法。

背景技術

隨著經濟的迅速發展，城市車輛數量在不斷增加，而現有的交通資源有限，城市交通擁堵問題日趨嚴重。城市道路是城市交通的主動脈，各個道路平面交叉口是其中的關鍵鏈接，影響著整個城市交通。城市道路是城市交通的主動脈，各個道路平面交叉口是其中的關鍵鏈接，影響著整個城市交通。T形交叉口是城市交通網絡中的關鍵點之一。目前對T形交叉口信號配時的研究中，杜熠鵬(2011)針對城市道路中常見的T型交叉口，用信號配時優化軟件Synchro對具體路口進行設計優化及評價。馬東方等(2011)提出了T型交叉口各股車流之間的沖突矩陣，建立了車流通行能力及無信號交叉口車均延誤模型，得到特定條件下需設置信號的臨界流量條件。陳陽舟等(2011)將周期線性微分自動機理論應用于T形交叉口的信號配時問題。徐洪峰等(2012)提出了一種適用于T形交叉口的機動車相位固定最小綠燈計算方法。陳利霖等(2012)利用二分法反復迭代搜尋出了基于Webster法的對稱T形交叉口的最佳信號周期。李明昊等(2014)研究了韋伯斯特法、綠燈延啟技術和增加階段等三種方法的優缺點以及各自的應用場景。周浩(2014)建立交通信號配時模型，對各相位的綠燈時長進行調整，使得整個交叉口總延誤時間盡可能的短。胡愛秀等(2015)用延誤、行程時間、飽和度等參數評價交叉口的運行狀況，以此為基礎設計優化方案。胡鵬等(2016)針對T型交叉口的信號配時問題，提出了一種基于排隊長度均衡策略的信號配時優化方案。鄭長江等(2018)在分析典型T型交叉口交通流特性的基礎上，結合Synchro系統仿真模型，對當前的信號配時進行優化研究。現有的T型路口交通信號燈設置方式、人行橫道設置方式以及單目標優化方式在實時性、高效性、整體性等方面已無法滿足城市交通發展變化的要求。對T型路口的通行進行合理的設計，是有效提高城市道路通行能力的主要途徑之一。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種基于多目標優化的T型路口通行設計方法，主要包括以下步驟：

S1：通過問卷調查的方式，統計得到不同通行設計方案下，人的等待時間x₁和車的等待時間x₂；

S2：根據人的等待時間x₁，得到估計的期望Ex₁、熵En₁和超熵He₁，并生成以En₁為期望，以He₁為標準差的正態隨機數b'₁；

S3：根據正態隨機數b'₁生成以Ex₁為期望值，b'₁為標準差的正態隨機數b₁；