[发明专利]一种交通控制小区的动态调整方法

说明书

本发明公开了一种交通控制小区的动态调整方法，该方法是通过分析初始小区的分布以及原状态和新状态下的小区边界相邻交叉口交通关联度，选择新状态下需要判断的交叉口，判断这些交叉口具体属于哪一个小区，然后统计所有小区的交叉口个数并逐一判断各个小区，若超出下限，则将该小区合并至相邻小区关联度最大的小区；若超出上限，则分割该小区。本发明方法进一步提高了交通管理与控制方案的有效性，提高了车辆运行效率，获得更好的道路路网交通控制效果，具有更好的社会效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及道路交通控制的技术领域，尤其是指一种交通控制小区的动态调整方法。

背景技术

随着城市汽车保有量的快速增加，导致城市交通拥堵问题越来越严重，其中造成城市交通拥堵的主要原因为城市路网交通流供需在空间和时间分布上的不均衡性和不匹配性。交通拥堵已呈现常态化和区域化的趋势，目前城市管理者越来越重视路网交通的信号控制策略的应用，各城市已逐渐建立城市交通控制系统。控制方式包括单点控制、干道协调控制和区域控制。区域控制则包括交叉口控制、局部区域控制以及中心控制三个层面，其中中心控制是将整个控制范围划分为若干小区，并由中心控制统一协调，局部区域控制由若干个单点组成的子区控制。在城市交通管理与控制中，区域控制应用广泛。实行区域控制时，需要对整个路网进行分区(如交通控制小区)，然后对各个分区采取相应的交通控制方案，目前在各个城市的实践当中均取得了良好的控制效果。

对于交通控制小区，国内外进行了许多研究和应用。交通控制小区的划分方法主要分为静态划分方法和动态划分方法。交通控制小区静态划分方法以路网的物理特征为依据，基于城市土地利用性质、行政区域功能划分、城市人口分布、自然地形地貌、道路网络结构及布局以及相关特征等进行研究。随着交通的发展，小区的静态划分方法不能适应道路路网交通动态变化的需求，研究人员开始从动态的角度进行研究。交通控制小区动态划分方法是以路网的物理特征和交通特征为基础，通过聚类模型、交通关联度模型等将研究区域动态划分成若干个小区。另外，已有的城市交通信号控制系统SCATS、SCOOT等均采用分区控制的理念，且这些控制系统的交通控制小区的划分多以手动划分为主。

但目前，还没有基于初始交通控制小区和道路交通动态变化相结合来实现交通控制小区动态调整的研究成果与应用。本发明是依据道路交通状态会发生较大变化的特性，对初始交通控制小区进行微调、分割、合并，从而建立适合不同交通状态的交通控制小区，获得更好的道路路网交通控制效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种行之有效的交通控制小区的动态调整方法，建立适合不同交通状态的交通控制小区，以至于可采取更加有效的交通管理与控制，进一步提高交通管理与控制方案的有效性，提高了车辆运行效率，获得更好的道路路网交通控制效果，具有更好的社会效益和经济效益。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种交通控制小区的动态调整方法，包括以下步骤：

1)基础数据准备

包括路网分布图、各个初始交通控制小区的分布范围以及交叉口个数、原状态和新状态的相邻交叉口交通关联度；

2)选择新状态下需要判断的交叉口

2.1)确定初始相邻交通控制小区边界路段及对应的相邻交叉口；

2.2)计算上述的相邻交叉口在原状态和新状态下的交通关联度差值Δw，以该差值为排序依据，采用降序的方式相邻交叉口进行排序；

2.3)设定交通关联度差值的均值为阈值M，差值大于或等于阈值M的相邻交叉口确定为需要判断的对象，差值小于阈值M的相邻交叉口不需判断，保持原来的交通控制小区归属状态；

2.4)根据相邻交叉口交通关联度的方向确定需要判断的该相邻交叉口的具体交叉口，包括相邻交叉口i和j，交通关联度的方向为从i指向j，那么需要判断的交叉口可确定为i；