[发明专利]一种基于有向二分权重网络的交叉口运行效率计算方法

说明书

一种基于有向二分权重网络的交叉口运行效率计算方法，其步骤包括：(1)以路段为节点，以连接路段的交叉口为线段，建立交叉口有向二分网络；(2)根据采集到的交通流数据，获取交叉口有向二分网络中各线段权重；(3)基于有向二分权重网络的构建，计算交叉口有向二分权重网络效率，获得交叉口运行效率。本发明通过交叉口的有向二分网络构建和网络中线段的权重的有效估计，获得交叉口的运行效率，其结果可以应用到交通诱导及控制系统中。

技术领域

本发明属于交通控制领域，涉及一种基于有向二分权重网络的交叉口运行效率计算方法。

背景技术

城市道路网络状态是交通管制和交通诱导的基础。交通拥堵问题严重影响着城市的可持续发展。交通拥堵产生的本质原因在于交通供给能力与交通需求不相匹配，从而造成局部交通流集中、交通时空资源浪费等现象。交叉口是城市路网的节点，也是车辆汇集、转向、疏散的关键点。交叉口运行效率的有效计算是制定合理、有效的交通控制与诱导决策的前提，是提高道路通行效率的重要途经，也是缓解交通拥堵的关键。

目前，已有的交叉口运行效率计算方法主要有基于延误时间、通过车辆、通过时间、评价排队等指标交叉口运行效率计算方法。但是，这些方法中存在着一定的局限性：(1)上述交叉口运行效率计算方法主要是基于VISSIM仿真软件，无法反映实际交通状况；(2)大多指标的计算没有考虑路网的拓扑结构。

发明内容

为了克服现有技术方法的不足,本发明提供一种基于有向二分权重网络的交叉口运行效率计算方法，该方法算法简单，利于软件实现，通过交叉口二分权重网络的有效构建，最终实现了交叉口的有效评价。

本发明采用的技术方案是：

一种基于有向二分权重网络的交叉口运行效率计算方法，其步骤包括：

(1)以路段为节点，以连接路段的交叉口为线段，建立交叉口有向二分网络；

(2)根据采集到的交通流数据，获取交叉口有向二分网络中各线段权重；

(3)基于有向二分权重网络的构建，计算交叉口有向二分权重网络效率，获得交叉口运行效率。

进一步，步骤(2)中的交叉口有向二分网络中各线段权重获得步骤如下：

到达交叉口的路段为M_i，离开交叉口的路段为N_j；连接入口路段M_i出口路段N_j的线段权重w_ij(t)为：

其中，S_ij(t)表示t时刻入口路段M_i通往出口路段N_j的交通流状态，主要指入口路段M_i某一流向的流量数据或饱和度数据；γ_ij(t)为交通流状态S_ij(t)的均值，σ_ij(t)为交通流状态S_ij(t)的均方差。

进一步，交通流状态S_ij(t)为入口路段M_i某一流向的流量数据或饱和度数据

进一步，步骤(3)将各线段权重作为各节点对之间的运行效率，利用有向二分权重网络的所有节点对之间运行效率的平均值表征交叉口运行效率。

本发明的有益效果：通过交叉口的有向二分网络构建和网络中线段的权重的有效估计，获得交叉口的运行效率，其结果可以应用到交通诱导及控制系统中。

附图说明

图1是本发明的十字交叉口有向二分网络的结构示意图。

图2是本发明的一种典型十字路口模型的结构示意图。