[发明专利]一种面向单点瓶颈的上游区域信号控制参数优化方法

权利要求书

1.面向单点瓶颈的上游区域信号控制参数优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

c1、建立车流贡献率表达模型，通过预先设定的贡献率阈值及饱和度阈值确定调控车流与控制区域；

c2、以调控车流上游驶入流率和驶出流率，理想消散时间和消散比例为基准确定上游应承担总调节量；

c3、根据上游路径数量，计算每条路径承担的调节量；

c4、结合调控车流路段信息，确定调控车流所对应相位的绿信比调节量；

c5、根据方案下发时刻与当前周期运行状态，形成最终瓶颈控制方案；

所述的步骤c1为分析上游交通流对瓶颈路段的影响，利用预先设定的阈值确定瓶颈控制区域，详细步骤如下：

针对整个城市路网或控制区域，其所包含的路段集合可用N来表示，N＝{n₁,n₂,…,n_m}，其中，m为路段个数，i和j分别表示路段n_i和n_j的车流；

城市路网中的车流按其所处空间位置的不同，分为路段车流和进口道转向车流两类；令<n_i,n_j>表示相邻路段n_i和n_j之间的有向连接边，则区域所有进口道转向车流的集合可表示为：

L＝{l_i,j|l_i,j＝<n_i,n_j>,i,j＝1,2,…,m}

针对路段n_i和n_j而言，上游车流的驶入对下流车流负荷度的贡献率可表示为：

式中，I^j_in为车流j的上游交叉口所有输入车流的集合；α_i,j为路段车流i对车流j的影响率；q_i,j为车流i驶入车流j的流率，也即转向车流l_i,j的流率；

路径是由一系列路段前后连接而成，如果前后两条路段n_i和n_j同时属于路径k，则车流l_i,j也属于路径k；假设车流i与车流j之间共存在K条路径，则i车流通过路径k对车流j的负荷度影响率近似用下式估计：

车流i对车流j的总贡献率为

某一车流是否能够作为瓶颈路段车流的调控车流取决于两个因素：1)该车流与瓶颈车流之间的贡献率是否大于其阈值η_u,max；2)针对上游“限流”车流，待选车流本身的饱和度是否低于某一阈值x_u,max；当上述两个条件同时得以满足时，该车流方可作为调控车流，且该车流所在的交叉口纳入瓶颈控制区域；

若某上流车流的影响率为η_u，则其含义为该车流释放流率每减少ω_u，瓶颈路段车流的驶入流率便减少η_uω_u；η_u,max和x_u,max是瓶颈控制区域确定过程中的重要参数，根据实际情况预先设置；

所述的步骤c5具体如下：

车流i代表上游瓶颈相关车流，且其相位绿信比调节量△λ_i,s，则瓶颈相位绿灯执行时间为：

g'_i,s＝(λ_i,s-Δλ_i,s)C_i,s

式中，g’_i,s为瓶颈控制方案中车流i所对应的相位绿灯时长；λ_i,s为i所对应相位的原方案绿信比；C_i,s为i车流所对应路口的瓶颈控制方案周期时长；

c51若下发时刻未至结束时刻

若下发时刻t₀，当前周期尚未运行至瓶颈相位在瓶颈控制方案中的结束时刻t_b，即t₀<t_b，则瓶颈相位运行至t_b后，绿灯截停，本相位剩余时间补全红，从瓶颈相位的下一相位开始运行瓶颈控制方案；

c52若下发时刻正在运行瓶颈相位，运行的时间大于瓶颈控制方案中的相位绿灯时长未至结束时刻

若下发时刻，当前周期正在运行瓶颈相位，且已运行的时间大于瓶颈控制方案中的相位绿灯时长，即T_b>t₀>t_b，T_b为原相位绿灯结束时刻，则本相位绿灯直接截停，剩余时间补全红，从瓶颈相位的下一相位开始运行瓶颈控制方案；

c53若下发时刻瓶颈相位已结束

若下发时刻，当前周期瓶颈相位已运行结束，则当前周期的控制方案保持不变，下周期开始执行瓶颈方案。