[发明专利]一种考虑速度引导的城市路径协调控制方法

说明书

本发明提供一种考虑速度引导的城市路径协调控制方法，包括以下步骤步骤1，对确定的路径进行协调子区的划分，对各个子区及子区的衔接段进行分别的协调控制；步骤2，建立速度引导模型，速度引导模型用于给与上游交叉口车辆一个建议车速以使车辆能够集结成车队高效有序的通过下游交叉口，速度引导模型包括匀速引导方式、加速引导方式和减速引导方式；步骤3，在进行路径的协调子区划分和建立速度引导模型的基础上，建立不对称绿波带宽协调模型，该模型利用每个方向上的绿灯时间，适应于存在转向的路径协调控制中。

技术领域

本发明涉及城市交通规划与管理交通控制技术领域，尤其涉及一种考虑速度引导的城市路径协调控制方法。

背景技术

在城市拥堵问题愈来愈严重的背景下，信号协调控制作为常规手段之一，其协调控制方法的改进及协调控制的对象研究意义显著。然而，现状信号协调控制方式仍然以干线协调控制或单一交叉口的单点信号控制为主，对于一个区域范围而言，区域范围内除了包含主干道外，还由主干道周边的次干道或支路组成，对于较为复杂的城市路网来说，通过管理城市道路上的交通流提高网络性能进行路径的协调控制更为重要。

城市路径信号协调控制不同于干线协调控制，通常存在车辆转向行为，故需要对路径进行子区划分，而各子区相对独立，使路径控制缺乏连续性，因此，需要解决如何对各路径协调子区之间进行合理的速度引导。

发明内容

本发明旨在提供一种考虑速度引导的城市路径协调控制方法，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种考虑速度引导的城市路径协调控制方法，包括以下步骤

步骤1，对确定的路径进行协调子区的划分，对各个子区及子区的衔接段进行分别的协调控制；

步骤2，建立速度引导模型，速度引导模型用于给与上游交叉口车辆一个建议车速以使车辆能够集结成车队高效有序的通过下游交叉口，速度引导模型包括匀速引导方式、加速引导方式和减速引导方式；

步骤3，在进行路径的协调子区划分和建立速度引导模型的基础上，建立不对称绿波带宽协调模型，该模型利用每个方向上的绿灯时间，适应于存在转向的路径协调控制中。

作为本发明的一种考虑速度引导的城市路径协调控制方法的改进，在步骤1中，对于子区划分协调控制阀值的设定参照模糊数学中的隶属度函数原理，自变量为相邻交叉口路段关联度，其函数值符合正态分布，函数表征如公式(1)所示：

x即为路段关联度，当x＜0.25时，不需要对其路段进行协调划分；当x≥0.5时，需要对其路段进行协调划分；当0.25≤x＜0.5时，根据隶属度函数，求出函数的拐点处的临界值τ(x₀)，若τ(x)≥τ(x₀)，则需要进行协调划分。

作为本发明的一种考虑速度引导的城市路径协调控制方法的改进，在步骤2中，在进行速度引导模型选择时，需依据车辆到达下游的相位时刻进行判定：假定车辆在路段的行驶速度为v₀；车辆距离下游交叉口停车线距离为l；交叉口信号周期长度为C；t₀为信号周期中当前相位的时刻；a为车辆的加速度；V_m为车辆最高行驶速度，车辆从引导处到达下游交叉口停车线的时间为t，车辆到达时信号周期所处的时刻为t₁，[0,X]为绿灯时间，[X,C]为红灯时间。

当车辆匀速行驶时可得公式(2)和(3)：

当时，不需要对车辆进行速度引导，车辆以该速度继续行驶。