[发明专利]城市交通堵塞扩散范围估计方法

摘要

本发明涉及城市交通管理技术，旨在提供一种城市交通堵塞扩散范围估计方法。该方法是对于上溯的影响提出影子信号的概念，从而路网中存在三种信号：实际信号、等效信号和影子信号；其中，实际信号是指信号灯实际显示的信号参数；等效信号是指上溯的排队的效应，如果排队上溯，则等效信号灯为红色；如果上溯的排队消散，则等效信号灯为绿灯；影子信号是指实际信号和等效信号的叠加，车辆能否前进取决于影子信号。本发明仅需利用线圈检测器，实时获取路网车道的流量；计算方法简单，对硬件要求不高；用流量数据和绿信比值判断排队溢出与拥堵扩散，简单易懂。

主权项

1.一种城市交通堵塞扩散范围估计方法，包括通过检测器获取更新路网中各路段的流量数据；其特征在于，对于上溯的影响提出影子信号的概念，从而路网中存在三种信号：实际信号、等效信号和影子信号；其中，实际信号是指信号灯实际显示的信号参数；等效信号是指上溯的排队的效应，如果排队上溯，则等效信号灯为红色；如果上溯的排队消散，则等效信号灯为绿灯；影子信号是指实际信号和等效信号的叠加，车辆能否前进取决于影子信号；通过使用影子信号来描述下述情况：当实际信号灯为绿时，如果等效信号灯为红车辆也无法通过，相当于车辆仍然被红灯阻挡；以路段的集合CL^t来表示每个时段t的交通拥堵范围，并且每个时段进行实时更新，每个时段间隔取Δt=5分钟；该方法具体包括以下步骤： （1）系统初始化将每个时段的拥挤范围路段集表示为一个集合，将方法应用的开始时刻，拥挤集合初始化为空集CL^t=Φ；（2）路网流量获取通过检测器获取更新路网中所有路段的流量数据q_i^t，i=1,2……n，i表示路段的编号；（3）过饱和判断令j=1，根据路段流量数据q_j^t以及交叉口信号配时参数绿信比λ_j^t判断路段j的过饱和临界性条件：如果q_j^t≤Sλ_j^t，说明该路段不会发生拥挤，转到步骤（6）；如果q_j^t>Sλ_j^t，那么该路段会发生排队上溯情况，则计算排队上溯所需的时间L_jk_jam/(q_j^t-Sλ_j^t)，排队上溯所需的时段数目为；因此，在时段t+⊿c，连线j为拥挤连线，更新CL^t+⊿c=CL^t+⊿c∪{j}；所述λ_j^t=g_j/C_j，C_j为该连线所流入的交叉口的周期时长，g_j为绿灯时间；S为饱和流率，是固定的参数；L_j是路段的长度，k_jam为堵塞密度，均为固定的参数；符号表示向下取整；（4）上溯影响确定分析上溯路段j影响的车道，确定受影响的路段集合；对于每个受影响的连线m，通过影子信号确定每个车道或者连线的绿信比λt+⊿c+1   v,m，作为下一个时段判断该连线是否饱和的绿信比，即λt+⊿c+1    m=λt+⊿c+1   v,m；（5）如果路网中的所有路段都已经遍历，则至转至步骤（7）；否则令j=j+1，返回步骤（3）；（6）令t=t+1，转到步骤（2）。