[發(fā)明專利]基于低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)的交叉口信號(hào)配時(shí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111409995.3
• 申請(qǐng)日: 2021-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114141013B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓雨;黃亞琴;劉攀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/07
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

本發(fā)明公開(kāi)了基于低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)的交叉口信號(hào)配時(shí)方法，包括：基于SUMO仿真平臺(tái)構(gòu)建一個(gè)有交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化需求的低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)路網(wǎng)；向構(gòu)建的路網(wǎng)中輸入數(shù)據(jù)，默認(rèn)SUMO仿真平臺(tái)定義的車(chē)流模型，設(shè)計(jì)低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)路網(wǎng)場(chǎng)景，模擬路網(wǎng)車(chē)流情況；在模擬的路網(wǎng)車(chē)流情況中，對(duì)于每個(gè)信號(hào)周期，隨機(jī)選取網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，且選取的網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)占整個(gè)路網(wǎng)車(chē)流軌跡數(shù)據(jù)的3%?5%；根據(jù)選取的網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)，在上一個(gè)信號(hào)周期結(jié)束時(shí)確定下一個(gè)信號(hào)周期的交通信號(hào)計(jì)劃；根據(jù)下一個(gè)信號(hào)周期的交通信號(hào)計(jì)劃修改SUMO仿真平臺(tái)中路網(wǎng)的信號(hào)配時(shí)，直至仿真結(jié)束，實(shí)現(xiàn)預(yù)防交叉口溢出、緩解路網(wǎng)擁堵等問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)的交叉口信號(hào)配時(shí)方法，屬于交通行為分析和數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在城市道路中，交叉口是擁堵產(chǎn)生的“重災(zāi)區(qū)”。在高峰時(shí)段，當(dāng)進(jìn)入某一交叉口進(jìn)口道車(chē)輛數(shù)大于該進(jìn)口道的承載能力時(shí)，就會(huì)發(fā)生溢出現(xiàn)象。排隊(duì)溢出通常在排隊(duì)超過(guò)路段長(zhǎng)度時(shí)發(fā)生，一旦溢出控制不及時(shí)，擁堵或從單個(gè)交叉口擴(kuò)散至上下游及相鄰交叉口，大大降低城市道路網(wǎng)絡(luò)的通行效率。為實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流的有效控制，并有效緩解在流量較大情況下，交叉口的溢流問(wèn)題、提高交通系統(tǒng)整體的運(yùn)輸效率，需要為整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)中的交叉口選擇相應(yīng)的最優(yōu)配時(shí)方案，以解決系統(tǒng)整體上的擁堵?tīng)顩r。

交通信號(hào)控制是影響城市網(wǎng)絡(luò)中交通流效率的關(guān)鍵控制策略之一，它可以使沖突的交通流在不同相位時(shí)間通過(guò)交叉路口，防止交通流沖突、提升交叉口通行效率。而信號(hào)控制策略的核心，在于找到交叉口的最佳周期時(shí)間和最優(yōu)相位時(shí)長(zhǎng)的分配方案，以減少總體擁堵并增加通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供基于低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)的交叉口信號(hào)配時(shí)方法，檢測(cè)周期內(nèi)的最長(zhǎng)排隊(duì)位置，并增加最小綠燈時(shí)長(zhǎng)、防溢流等約束，對(duì)交叉口信號(hào)控制進(jìn)行優(yōu)化，使其適應(yīng)低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

基于低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)的交叉口信號(hào)配時(shí)方法，包括如下步驟：

步驟1，基于SUMO仿真平臺(tái)構(gòu)建一個(gè)有交叉口信號(hào)配時(shí)優(yōu)化需求的低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)路網(wǎng)；

步驟2，向步驟1構(gòu)建的路網(wǎng)中輸入數(shù)據(jù)，包括：高峰小時(shí)流量、平均車(chē)速、路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、路段長(zhǎng)度、車(chē)道數(shù)、道路限速和進(jìn)口道方向，默認(rèn)SUMO仿真平臺(tái)定義的車(chē)流模型，包括：Krauss跟馳模型和LC2013換道模型，設(shè)計(jì)低滲透率網(wǎng)聯(lián)車(chē)路網(wǎng)場(chǎng)景，模擬路網(wǎng)車(chē)流情況；

步驟3，在模擬的路網(wǎng)車(chē)流情況中，對(duì)于每個(gè)信號(hào)周期，隨機(jī)選取網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，且選取的網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)占整個(gè)路網(wǎng)車(chē)流軌跡數(shù)據(jù)的3％-5％；

步驟4，根據(jù)選取的網(wǎng)聯(lián)車(chē)軌跡數(shù)據(jù)，在上一個(gè)信號(hào)周期結(jié)束時(shí)確定下一個(gè)信號(hào)周期的交通信號(hào)計(jì)劃；

步驟5，根據(jù)下一個(gè)信號(hào)周期的交通信號(hào)計(jì)劃修改SUMO仿真平臺(tái)中路網(wǎng)的信號(hào)配時(shí)，直至仿真結(jié)束。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟1中，構(gòu)建的路網(wǎng)具有如下特征：1)路網(wǎng)上車(chē)流流量超過(guò)飽和流量的90％；2)路網(wǎng)交叉口上下游存在流量差；3)路網(wǎng)存在溢流情況。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟4中，在第k^j個(gè)信號(hào)周期結(jié)束時(shí)確定第k^j+1個(gè)信號(hào)周期的交通信號(hào)計(jì)劃，具體過(guò)程如下：

步驟41，計(jì)算交叉口每個(gè)進(jìn)口道最大排隊(duì)率

定義路網(wǎng)為由路段連接的交叉口組成，對(duì)于交叉口j，進(jìn)入的進(jìn)口道s集合表示為S_j，則進(jìn)口道s在第k^j個(gè)周期的最大排隊(duì)率r_s(k^j)為：