[发明专利]一种寻找信号控制交叉口群关键路径的方法

说明书

本发明公开了一种寻找信号控制交叉口群关键路径的方法，包括如下步骤：(1)获取交叉口群所有路段与交叉口的各项数据信息；(2)根据这些数据计算交叉口群各路径起讫点的离散性关联指标I₁；(3)计算交叉口群各个路段的阻滞性关联指标I₂；(4)令作为一条路径的总关联性指标，为该路径所有路段I₂的平均值，用种群算法搜索交叉口群的路径，得出I最高的一条路径作为关键路径。本发明对路径关联度模型进行微调，搜索关联度最高的路径，不必遍历所有路径，大大减少了运算量，从而减少了整个信号控制交叉口群时空资源协调优化系统的运算时间，增强协调控制的实时性与有效性，增大其可以处理的交叉口群规模。

技术领域

本发明涉及交通信号控制领域，尤其是一种寻找信号控制交叉口群关键路径的方法。

背景技术

我国在城市道路网干道上的交叉口多为信号控制交叉口，分别进行单点信号控制。进行单点信号控制时车辆在交叉口处频繁停车，因此导致路网运行效率低下、出行延误增大等交通问题。为减少车辆在各个交叉口上的停车时间，交叉口群时空资源优化系统通过实时监测交通量，将多个交叉口作为一个整体进行协调控制，以减少交叉口群的拥堵。

现有的交叉口群协调控制系统分为五个部分，包含目标交叉口识别、交叉口群范围划定、关键路径检索、时空资源优化和在线实时调整五个步骤。其中，关键路径搜索模块采用的模型中，路径关联度的计算有一个去量纲步骤，使得每个路径的关联度计算取决于所有路径阻滞性关联度与离散型关联度的极值，遍历交叉口所有路径不可避免，致使该模块计算耗费大量时间，常常达到数分钟，这一时段内交通流量已经发生了变化，削弱了整个协调控制系统的实时性，影响调整效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种寻找信号控制交叉口群关键路径的方法，能够减少运算量，增大可以处理的交叉口群规模。

为解决上述技术问题，本发明提供一种寻找信号控制交叉口群关键路径的方法，包括如下步骤：

(1)获取交叉口群的各项数据，包括交叉口群的范围X、交叉口数量N、关键交叉口K、交叉口与路段的连接方式以及各交叉口每个进口道的车道数、渠化方案、排队长度、车速、各流向的交通量；

(2)遍历所有边缘交叉口的数据，计算得到交叉口群内所有路径的离散性关联度I₁，计算公式如下：

I₁＝n_d/n₀

n_d——车队在路径起点绿灯时间内通过的车辆数(veh)

n_o——车队在路径终点绿灯时间内通过的车辆数(veh)；

(3)遍历交叉口群内所有路段，计算得出其两端交叉口的阻滞性关联度I₂，单向N车道路段m的阻滞性关联度计算公式为：

L——路段长度(m)

——该路段第n个车道的功能区长度(m)

——路段m第n条车道的车辆排队长度(m)

——减速距离(m)

——感知-反应距离(m)；

(4)然后通过遗传算法得出路网中总体关联度I最大的路径，有M条路段的路径，其总体关联度如下：

优选的，步骤(4)中，遗传算法的具体步骤为：