[发明专利]基于路口组的交通流优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交通流控制技术领域的控制方法，具体是基于路口组的交通流优化控制方法。

背景技术

传统的城市交通流控制最小单元是单个交叉路口，实践表明，在车流量较小的情况下，对一个孤立的交叉口采取智能控制算法是可行的，然而，在城市交通网络里多个交叉路口相互距离较近，网络里车流量较大的情况下，仍采用相同的算法就不行了。针对这种情况，本发明把交通网络里的路口进行有效地组合和划分，相互距离较远的交叉路口可认为是孤立的，而距离很近的二到三个交叉路口则把它们组合起来，作为一个整体进行控制，这个整体就叫做“路口组”。

经对现有技术的检索发现：黄辉先，史忠科，《单交叉路口交通流实时遗传算法优化控制》，系统工程理论与实践，2001.3：102-106；刘智勇，朱劲等《单交叉口的多相位模糊控制》，信息与控制，1999.28(6)：453-458；陈淑燕，陈森发等，《单路口交通的多相位实时模糊控制》，系统工程理论与实践，2003.1：110-115；樊爱龙，马文阁等，《单交叉口混合交通流预测与信号配时研究》，辽宁大学学报，2007.27(4)：234-237。上述文献中提到的现有技术中，关于单点交通流控制都是以单个交叉路口作为最小单元的，没有考虑到距离很近的路口之间在交通流量较大时的相关性，因此，把多个路口组合起来作为一个“路口组”来进行优化控制是本发明的特点。

发明内容

本发明的目的在于克服传统城市交通控制最小单元为单个交叉路口不能满足实际交通控制需要的不足，提供一种基于“路口组”的交通流优化控制方法。针对交通工程的实际需要，把城市主干路上距离相近的两到三个路口组合起来进行控制，可以实现局部交通流的优化，对交通流微观控制提供帮助。

本发明通过以下技术方案实现，包括以下步骤：

①利用地面感应线圈等已有信息采集手段，采集“路口组”实时交通流量信息；

②用智能方法建立优化控制模型，根据实时交通流信息推理和优化控制器的参数；

步骤①，具体方法为：根据现代城市已经铺设好的地面感应线圈实时采集城市道路上“路口组”的实际交通车流量。

步骤①，所述的利用地面感应线圈等已有信息采集手段，采集“路口组”实时交通流量信息是指：根据现代城市已有信息采集手段，特别是由地面感应线圈采集的整个“路口组”的交通流量信息汇总上来。

步骤①，所述的“路口组”是指：将城市主干路中相邻的距离比较近(一般是不超过800m)且具有相关性的二到三个交叉路口作为主干路交通流控制的一个节点单元(本文以三个交叉口为例讨论)，这个节点单元就称之为“路口组”。规定：“路口组”的内部距离即最左边的路口到最右边路口的距离不超过1600m。在这种情况下，可以将城市的一条主干路看作是以“路口组”为节点的多个节点单元的集合，如图1所示。

步骤②中，所述的用智能方法建立优化控制模型，根据实时交通信息推理和优化控制器的参数是指：“路口组”未来的总车流量对下一个信号控制周期T的大小具有直接的影响，如果“路口组”未来的总车流量大，则要求周期尽量的长，如果“路口组”未来的总车流量小，则对周期的长度要求则相反.基于这种想法，用预估的总车流量和近两个周期的车流变化量来模糊推理下一个周期的T值，推理框图如图2所示，同时，建立以车辆平均延误最小为目标的优化模型，采用遗传算法优化得到“路口组”的最优控制参数，具体的步骤如下：

1.模糊化

将预估总流量q、流量变化量Δq、周期T分别划分为七个模糊子集如下：

q＝{很少，较少，少，中等，多，较多，很多}

Δq＝{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}

T＝{很短，较短，短，中等，长，较长，很长}

其论域划分如下：

q=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]]>Δq＝{-5，-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5}

T＝{0，1，2，3，4，5，6，7，8}