[發明專利]一種考慮速度引導的城市路徑協調控制方法

在審

• 申請號: 202310355521.8
• 申請日: 2023-04-06
• 公開（公告）號: CN116386363A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王品乘;顧天奇;江雪昊;蔣韜;江勇東;朱沁宜;梁天明;王玉玲;包淵秋;張海軍;徐輝
• 申請（專利權）人: 悉地（蘇州）勘察設計顧問有限公司
• 主分類號: G08G1/09
• 分類號: G08G1/09;G08G1/07;G06F17/10
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 胡偉

本發明提供一種考慮速度引導的城市路徑協調控制方法，包括以下步驟步驟1，對確定的路徑進行協調子區的劃分，對各個子區及子區的銜接段進行分別的協調控制；步驟2，建立速度引導模型，速度引導模型用于給與上游交叉口車輛一個建議車速以使車輛能夠集結成車隊高效有序的通過下游交叉口，速度引導模型包括勻速引導方式、加速引導方式和減速引導方式；步驟3，在進行路徑的協調子區劃分和建立速度引導模型的基礎上，建立不對稱綠波帶寬協調模型，該模型利用每個方向上的綠燈時間，適應于存在轉向的路徑協調控制中。

技術領域

本發明涉及城市交通規劃與管理交通控制技術領域，尤其涉及一種考慮速度引導的城市路徑協調控制方法。

背景技術

在城市擁堵問題愈來愈嚴重的背景下，信號協調控制作為常規手段之一，其協調控制方法的改進及協調控制的對象研究意義顯著。然而，現狀信號協調控制方式仍然以干線協調控制或單一交叉口的單點信號控制為主，對于一個區域范圍而言，區域范圍內除了包含主干道外，還由主干道周邊的次干道或支路組成，對于較為復雜的城市路網來說，通過管理城市道路上的交通流提高網絡性能進行路徑的協調控制更為重要。

城市路徑信號協調控制不同于干線協調控制，通常存在車輛轉向行為，故需要對路徑進行子區劃分，而各子區相對獨立，使路徑控制缺乏連續性，因此，需要解決如何對各路徑協調子區之間進行合理的速度引導。

發明內容

本發明旨在提供一種考慮速度引導的城市路徑協調控制方法，以克服現有技術中存在的不足。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種考慮速度引導的城市路徑協調控制方法，包括以下步驟

步驟1，對確定的路徑進行協調子區的劃分，對各個子區及子區的銜接段進行分別的協調控制；

步驟2，建立速度引導模型，速度引導模型用于給與上游交叉口車輛一個建議車速以使車輛能夠集結成車隊高效有序的通過下游交叉口，速度引導模型包括勻速引導方式、加速引導方式和減速引導方式；

步驟3，在進行路徑的協調子區劃分和建立速度引導模型的基礎上，建立不對稱綠波帶寬協調模型，該模型利用每個方向上的綠燈時間，適應于存在轉向的路徑協調控制中。

作為本發明的一種考慮速度引導的城市路徑協調控制方法的改進，在步驟1中，對于子區劃分協調控制閥值的設定參照模糊數學中的隸屬度函數原理，自變量為相鄰交叉口路段關聯度，其函數值符合正態分布，函數表征如公式(1)所示：

x即為路段關聯度，當x＜0.25時，不需要對其路段進行協調劃分；當x≥0.5時，需要對其路段進行協調劃分；當0.25≤x＜0.5時，根據隸屬度函數，求出函數的拐點處的臨界值τ(x₀)，若τ(x)≥τ(x₀)，則需要進行協調劃分。

作為本發明的一種考慮速度引導的城市路徑協調控制方法的改進，在步驟2中，在進行速度引導模型選擇時，需依據車輛到達下游的相位時刻進行判定：假定車輛在路段的行駛速度為v₀；車輛距離下游交叉口停車線距離為l；交叉口信號周期長度為C；t₀為信號周期中當前相位的時刻；a為車輛的加速度；V_m為車輛最高行駛速度，車輛從引導處到達下游交叉口停車線的時間為t，車輛到達時信號周期所處的時刻為t₁，[0,X]為綠燈時間，[X,C]為紅燈時間。

當車輛勻速行駛時可得公式(2)和(3)：

當時，不需要對車輛進行速度引導，車輛以該速度繼續行駛。