交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及交通控制領(lǐng)域，尤其涉及交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法，包括以下步驟：計(jì)算所有相鄰交叉口之間路段的粗劃分指標(biāo)，并以此進(jìn)行初次劃分，粗劃分指標(biāo)根據(jù)距離、流量和周期原則確定；對(duì)初次劃分剩余的路段，根據(jù)粗劃分指標(biāo)對(duì)它們進(jìn)行降序排序并開(kāi)始遍歷，以綠波帶帶寬達(dá)到率作為細(xì)劃分指標(biāo)，并對(duì)子區(qū)進(jìn)行再次細(xì)劃分；根據(jù)綠波帶帶寬達(dá)到率是否滿足調(diào)整條件，對(duì)子區(qū)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提出的這種二次劃分方法，并基于此建立的最大綠波帶優(yōu)化模型，使得子區(qū)的劃分更加合理，子區(qū)內(nèi)的協(xié)調(diào)控制效果更加有效，而以綠波帶帶寬達(dá)到率作為控制子區(qū)的調(diào)整條件，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了子區(qū)之間的動(dòng)態(tài)調(diào)整，提高了交通運(yùn)行效率。
【專利說(shuō)明】交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交通控制領(lǐng)域，尤其涉及交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有效的交通控制子區(qū)的劃分是進(jìn)行高效區(qū)域協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)。其基本思想是將一個(gè)復(fù)雜龐大的路網(wǎng)按照一定的原則指標(biāo)劃分成若干個(gè)獨(dú)立的子區(qū)，根據(jù)子區(qū)的特性分別執(zhí)行合適的控制優(yōu)化策略，把控制權(quán)逐級(jí)下放，使系統(tǒng)變得更加靈活可靠。為此，尋找合適的劃分指標(biāo)及其算法成為當(dāng)前交通區(qū)域協(xié)調(diào)控制的研究熱點(diǎn)。
[0003]目前，國(guó)外的交通控制系統(tǒng)(例如:SC00T和SCATS系統(tǒng)等)主要采用靜態(tài)劃分控制子區(qū)的方法，而動(dòng)態(tài)劃分控制子區(qū)的方法仍在研究和逐步實(shí)現(xiàn)中。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)控制子區(qū)的劃分也進(jìn)行了相關(guān)的研究，提出了分別基于“周期原則”、“流量原則”與“距離原則”的控制子區(qū)自動(dòng)劃分方法；給出了周期子區(qū)和相位差/綠信比子區(qū)的概念并提出相應(yīng)的子區(qū)動(dòng)態(tài)劃分方法；提出過(guò)一種以靜態(tài)區(qū)域控制為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)城市交通擁堵進(jìn)行分類，采取不同的判斷標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分區(qū)控制的思想；提出過(guò)可協(xié)調(diào)度的概念，以此建立了基于超圖劃分算法的子區(qū)劃分方法；建立了以譜圖理論為基礎(chǔ)結(jié)合譜聚類算法進(jìn)行路網(wǎng)動(dòng)態(tài)分區(qū)；綜合了各種影響子區(qū)劃分因素的基礎(chǔ)上，建立了基于關(guān)聯(lián)度分析的子區(qū)動(dòng)態(tài)劃分模型，由于遺傳算法在搜索效率與尋優(yōu)能力方面存在不足，使得控制子區(qū)劃分算法不能更快更準(zhǔn)地搜索到最優(yōu)或次優(yōu)子去劃分方案。
[0004]然而，現(xiàn)有子區(qū)劃分指標(biāo)基本上都停留在周期、距離和流量等原則上，不能很好地保證子區(qū)劃分的合理性，對(duì)子區(qū)內(nèi)信號(hào)有效的協(xié)調(diào)控制和子區(qū)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整考慮不夠，即控制子區(qū)劃分算法存在一定的局限和缺陷，導(dǎo)致子區(qū)的動(dòng)態(tài)劃分不能達(dá)到理想的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法，通過(guò)建立最大綠波帶優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)了子區(qū)的劃分和子區(qū)內(nèi)信號(hào)配時(shí)參數(shù)優(yōu)化調(diào)整的同步，并以綠波帶帶寬達(dá)到率同時(shí)作為子區(qū)細(xì)劃分和動(dòng)態(tài)調(diào)整的指標(biāo)，不僅增強(qiáng)了控制子區(qū)劃分方法的合理性，而且也保證了子區(qū)劃分的實(shí)時(shí)性和高效性，實(shí)現(xiàn)了子區(qū)的綠波協(xié)調(diào)控制。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法，包括以下步驟:
[0007]I)計(jì)算所有相鄰交叉口之間路段的粗劃分指標(biāo)Cl，并以此進(jìn)行初次劃分:當(dāng)Cl >40時(shí)，交叉口間進(jìn)行協(xié)調(diào)能取得較好的協(xié)調(diào)效果；當(dāng)Cl < -8時(shí)，無(wú)需進(jìn)行協(xié)調(diào)；
[0008]2)對(duì)初次劃分剩余的路段，根據(jù)粗劃分指標(biāo)對(duì)它們進(jìn)行降序排序并開(kāi)始遍歷，進(jìn)一步對(duì)子區(qū)進(jìn)行再次細(xì)劃分；
[0009]3)根據(jù)綠波帶帶寬達(dá)到率Ab是否滿足調(diào)整條件，對(duì)子區(qū)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
[0010]作為優(yōu)選，所述步驟I)中，粗劃分指標(biāo)Cl根據(jù)距離原則、流量原則、周期原則進(jìn)行初次劃分，其中Cl:
【權(quán)利要求】
1.交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法，其特征在于包括以下步驟: O計(jì)算所有相鄰交叉口之間路段的粗劃分指標(biāo)Cl，并以此進(jìn)行初次劃分:當(dāng)Cl > 40時(shí)，交叉口間進(jìn)行協(xié)調(diào)能取得較好的協(xié)調(diào)效果；當(dāng)Cl < -8時(shí)，無(wú)需進(jìn)行協(xié)調(diào)； 2)對(duì)初次劃分剩余的路段，根據(jù)粗劃分指標(biāo)對(duì)它們進(jìn)行降序排序并開(kāi)始遍歷，進(jìn)一步對(duì)子區(qū)進(jìn)行再次細(xì)劃分； 3)根據(jù)綠波帶帶寬達(dá)到率Ab是否滿足調(diào)整條件，對(duì)子區(qū)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法，其特征在于，所述步驟I)中，粗劃分指標(biāo)Cl根據(jù)距離原則、流量原則、周期原則進(jìn)行初次劃分，其中Cl:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法，其特征在于，所述步驟2)具體包括以下步驟: 步驟1:對(duì)初次劃分剩余的路段，根據(jù)粗劃分指標(biāo)對(duì)它們進(jìn)行降序排序并開(kāi)始遍歷:對(duì)于-8 < Cl < 40的路段，需要進(jìn)行細(xì)劃分，首先對(duì)它們進(jìn)行排序，為后面的細(xì)劃分做準(zhǔn)備； 步驟2:在未遍歷的路段當(dāng)中選取粗劃分指標(biāo)最大的路段:粗劃分指標(biāo)Cl越大，說(shuō)明兩交叉口間的關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)，則優(yōu)先考慮嘗試劃入同一子區(qū)； 步驟3:試著將路段兩端的交叉口劃入同一個(gè)子區(qū):其實(shí)不僅僅是路段兩端的交叉口，如果路段兩端是兩個(gè)子區(qū)，則考慮將兩個(gè)子區(qū)進(jìn)行合并； 步驟4:用最大綠波帶優(yōu)化模型計(jì)算子區(qū)最大雙向非對(duì)稱綠波帶帶寬:最大雙向非對(duì)稱綠波帶帶寬即為相同帶寬的情況，只是目標(biāo)函數(shù)中的加權(quán)系數(shù)kw和kv不相等； 步驟5:子區(qū)內(nèi)綠波帶帶寬是否滿足要求:用細(xì)劃分指標(biāo)^來(lái)衡量綠波帶帶寬達(dá)到率是否滿足要求，由于是采用非對(duì)稱的雙向綠波帶帶寬，所以達(dá)到率Ab的計(jì)算公式具體化為:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通控制區(qū)域動(dòng)態(tài)劃分方法，其特征在于，所述步驟3)的調(diào)整條件包括: (1)在每個(gè)信號(hào)周期內(nèi)，審查調(diào)整條件，即計(jì)算綠波帶帶寬達(dá)到率^是否滿足Ab ≥ 66% ； (2)根據(jù)調(diào)整條件是否達(dá)標(biāo)，計(jì)算“調(diào)整指數(shù)”，若未達(dá)標(biāo)，則“調(diào)整指數(shù)”累計(jì)值加1，否則累計(jì)值減I ; (3)若“調(diào)整指數(shù)”累計(jì)值達(dá)到4，則認(rèn)為子區(qū)的劃分已經(jīng)“過(guò)時(shí)”，需要對(duì)子區(qū)做出調(diào)整。調(diào)整后，“調(diào)整指 數(shù)”累計(jì)值清零。
【文檔編號(hào)】G08G1/081GK103544841SQ201310499695
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】馮遠(yuǎn)靜, 單敏, 樂(lè)浩成, 吳燁, 許優(yōu)優(yōu), 陳蒙奇, 葉峰, 高成鋒 申請(qǐng)人:銀江股份有限公司, 浙江工業(yè)大學(xué)