[发明专利]一种考虑路网容量约束的分布式主动均衡管控方法

说明书

本发明公开了一种考虑路网容量约束的分布式主动均衡管控方法，属于智能交通管控技术领域，该管控方法具体步骤如下：(1)构建不同路段流向拥堵指数数据集；(2)根据拥堵指数实时判断拥堵区域范围；(3)计算拥堵区域的宏观基本图，得到区域边界的流入控制率；(4)根据路段流向的拥堵指数及上下游关系确定拥堵区域边界及区域内截流点和疏解点；本发明能够对各时段车流量信息进行实时收集以及预测，保证交通信号控制的准确性，节省人们出行时间，适应两类数据源、不同检测器布设情况，不同数据缺失、渗透率情况，能够实现通过前向观察实现固定时间段内最优。

技术领域

本发明涉及智能交通管控技术领域，尤其涉及一种考虑路网容量约束的分布式主动均衡管控方法。

背景技术

随着通信和定位技术的发展，北斗等高精度定位技术的应用和车联网V2X技术兴起，轨迹数据相比传统浮动车数据，其市场渗透率逐年增加，在全新的混合交通流环境中将作为交通状态的重要输入对实时路网交通控制产生影响，同时传统交通流被动感应式检测器、主动式检测器以及广义网联设备可以弥补轨迹数据不能准确掌握断面交通需求的不足，但其检测器数据缺失问题对实时路网交通控制具有重要影响，在智能网联混合交通流环境下，如何控制区域路网容量，实现路网主动均衡管控，进一步优化路网交通控制方案，对于实现自适应的交通控制和指导智能网联汽车发展具有重要意义；因此，发明出一种考虑路网容量约束的分布式主动均衡管控方法变得尤为重要。

经检索，中国专利号CN111429733A公开了一种基于宏观基本图的路网交通信号控制方法，该发明虽然可以实现车辆在路网中合理分布，提高城市交通路网的整体通行效率，但是无法对各时间段的车流量信息进行收集，当车流量过大，容易出现控制误差，影响人们的出行，浪费人们时间；此外，现有的一种考虑路网容量约束的分布式主动均衡管控方法无法适应两类数据源、不同检测器布设情况，不同数据缺失、渗透率情况，不能通过前向观察实现固定时间段内最优；为此，我们提出一种考虑路网容量约束的分布式主动均衡管控方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种考虑路网容量约束的分布式主动均衡管控方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种考虑路网容量约束的分布式主动均衡管控方法，该管控方法具体步骤如下：

(1)构建不同路段流向拥堵指数数据集：基于移动互联数据，如网联车数据、车载定位数据等，根据移动互联数据在相位绿灯时间内车辆的位置和速度信息，针对不同路段流向在天气(雪、大雨、小雨、阴天、晴天)、事件(事故、大型活动)、时段区间(高峰、平峰、夜晚)3类分组标签下的速度信息，为每一个分组标签组合下的速度信息按照百分位数进行统计，作为路段流向在该分组标签下的拥堵指数，从而构建不同拥堵指数路段流向在不同分组标签下拥堵指数数据集，将每个路段流向的拥堵指数分为5个等级(严重拥堵[0％,20％]、一般拥堵[20％,40％]、稳态[40％,60％]、一般通畅[60％,80％]、非常通畅[80％,100％])；

(2)判断实时拥堵区域：对于每个实时的时间间隔，根据该时间间隔内移动互联数据更新拥堵指数，筛选出严重拥堵和一般拥堵的路段流向，当某个区域内各个路段流向的平均拥堵指数小于40％时，该区域被实时确定为拥堵区域范围；

(3)计算拥堵区域的宏观基本图，得到区域边界的流入控制率：计算拥堵区域的宏观基本图，并根据宏观基本图得到区域边界的流入控制率，根据流入控制率，对边界控制点的相位约束(最小绿灯时间)和马尔可夫选择集(步长)进行调整；

(4)根据路段流向的拥堵指数及上下游关系确定拥堵区域边界及区域内截流点和疏解点：根据每个路段的不同流向的拥堵指数及上下游关系，当拥堵区域边界及区域内，某个连续路径各个路段流向的平均拥堵指数小于40％时，确定拥堵截流点和疏解点，对截流点和疏解点的相位约束(最小绿灯时间)和马尔可夫选择集(步长)进行调整；