[发明专利]面向应急疏散场景的快速路入口匝道协同控制方法及装置

权利要求书

1.一种面向应急疏散场景的快速路入口匝道协同控制方法，其特征在于，包括：

获取当前采样周期下的车辆平均速度、流量和车流密度；

获取预先建立的交通流预测模型，将所述当前采样周期下的车辆平均速度、流量和车流密度，作为所述交通流预测模型预测未来交通状态量的初始参数，其中，所述未来交通状态量包含平均速度、流量和车流密度；

基于所述交通流预测模型，结合预先建立的有限时域优化问题的目标函数和约束条件，执行一个预测时域的优化操作，得到最优控制序列，其中，所述交通流预测模型为元胞传输模型，所述目标函数基于疏散风险构建而成，所述疏散风险基于匝道路段车辆的排队等待时长、主线路段车辆的通行时间以及疏散风险发生概率，结合第一预设公式计算而得，所述第一预设公式为：

Risk＝R_i+R_o，

R_i＝TTT*δ(s，c_i)，

R_o＝TWT*δ(s，c_o)，

其中，Risk指所述疏散风险，R_i指主线路段车辆的疏散风险，R_o指匝道路段车辆的疏散风险，TTT指主线路段车辆的通行时间，δ(s，c_i)指主线路段c_i点车辆受到事故源s伤害的概率，TWT指匝道路段车辆的排队等待时长，δ(s，c_o)指匝道路段c_o点车辆受到事故源s伤害的概率，ρ_i(k)指第k个采样周期时路段元胞i的密度，L_i指第i个路段元胞的长度，λ_i指第i个路段元胞的车道数，T指采样周期时长，I_all指所有主线路段元胞集合，ω_o(k)指第k个采样周期入口匝道o处排队车辆数，O_all指所有匝道路段元胞集合，α指危害影响随距离增加而衰减的速度，α＞0，d(s，c_i)指事故源s与点c_i的距离，(x_i，y_i)指点c的坐标，(x′，y′)指事故源s的坐标，d(s，c_o)指事故源s与点c_o的距离，(x_o，y_o)指点c_o的坐标；

基于所述最优控制序列中的第一个控制量生成交通控制信号，以对快速路入口匝道进行交通控制，同时进入下一采样周期，返回执行所述获取当前采样周期下的车辆平均速度、流量和车流密度的步骤，直至采样完成。

2.如权利要求1所述的面向应急疏散场景的快速路入口匝道协同控制方法，其特征在于，所述目标函数基于所述疏散风险，结合第二预设公式构建而成，所述第二预设公式为：

R＝Risk+α_vR_v+α_wR_w，

其中，R指所述目标函数，R_v指控制输入高波动惩罚项，R_w指匝道排队溢出惩罚项，α_v为所述控制输入高波动惩罚项的加权因子，α_w为所述匝道排队溢出惩罚项的加权因子，α_v、α_w均为正值，r_o(k)指第k个采样周期时匝道o的匝道调节率，ω_max.o指匝道所能容许的最大排队车辆数。