[发明专利]基于宏观基本图的城市路网控制子区的动态划分方法

说明书

本发明涉及城市路网划分方法，具体为基于宏观基本图的城市路网控制子区的动态划分方法，解决现有划分方法缺乏理论支撑，指标的阈值不科学，划分不系统，目标不全面，不能实时调整的问题，方案：1）初始化计算机；2）选取影响因素，采集基本数据；3）依照路网拓扑结构、交通信息数据，计算相邻路段之间的关系，建立权值矩阵；4）从局部表征路段间相似性，建立相似性矩阵；5）对路网进行初始划分；6）更新编号，合并小子区。优点：以路网内各路段的基本数据为基础，充分考虑相邻路段间的相互影响因素，有充分的理论基础支撑，能够实时调整，目标明确且划分更为合理。

技术领域

本发明涉及城市路网划分方法，具体为基于宏观基本图的城市路网控制子区的动态划分方法。

背景技术

机动车的飞速增长，交通密度日益增大，交通堵塞已经逐渐从点到面变成了区域性的重要的交通问题，先前有的理论已经很好地说明划分子区边界控制能够大幅度缓解大范围交通堵塞问题，作为分区控制的重要奠基，动态地分析影响因素对车辆通行能力的影响大小，既科学又合理地建立一种城市路网控制子区动态划分方法日益重要。

现代路网结构极其复杂，交叉口数目众多，对整个区域或者大型路网实行协调控制不具备合理性，而且效率低，第一交通运行特性每时每刻发生着变化，方案必须进行实时修改以及调整；其次路网中不同级配的路段交通特性保留有差异性，局部最优方案可能在全路网中不适用；于是，需要将城市交通路网按一定影响路网的因素划分为多个小控制子区，交通状态在时刻发生着变化，路网内的控制子区划分结果也随之发生改变，这样使得路网运行效率得到了很大的改善。

本着提升交通控制系统的适应交通流快速变化的能力，城市路网控制子区的划分必须具备以下几个特性：准确性、动态性、迅速性。但是目前的城市路网控制子区动态划分也保留一些缺陷：1.控制子区动态划分方法易于脱离交通控制系统理论体系，很多情况下，重点考虑半饱和情况下的信号交叉口，容易忽视其他状态下的信号交叉口；2.路网控制子区划分方法中考虑的影响因素缺乏理论支撑，这些性能指标仅仅研究相邻两条路段之间的相关性，不能充分涉及到多条相邻路段，同时确定的划分指标的阈值不具充分的科学性；3.路网控制子区划分不具备系统性，划分目标不全面，很难随着交通变化堵塞情况变化的实时性而迅速调整。

因此，设计一种能够结合交通控制系统理论体系，充分考虑相邻各条路段之间的相关性，以及影响路网效率的各项因素，对路网控制子区进行科学、系统、全面、实时的划分方法对提高路网交通通行效率是十分有益的。

发明内容

本发明解决目前现有的交通控制系统划分子区方法脱离交通控制系统理论体系，忽视其他状态下的信号交叉口，路网控制子区划分方法缺乏理论支撑，划分指标的阈值不具充分的科学性，子区划分不具备系统性，划分目标不全面，很难随交通变化堵塞情况实时调整的问题，提供一种克服上述缺陷的基于宏观基本图的城市路网控制子区的动态划分方法。

本发明是通过以下操作步骤实现的：基于宏观基本图的城市路网控制子区的动态划分方法，包括以下操作步骤：

1)、初始化交通控制计算机：

1.1)、利用VISSIM软件基于现实环境，依照路网基础资料，选取合适的待分区路网，设该路网为A路网，连接两相邻信号控制灯的道路为路段，路网内共有n条路段；

1.2)、将路网A内的每条路段排序：边使得顶点与顶点相连接，它们构成的集合是图；顶点代表的是待研究的物体，边代表的为两物体间的特定关联；在图论中，通常运用二元组G＝(V,E)来代表图，假设选定路网A中路段与路段间相连的总边数为m，在此路网中，节点集合V＝(v₁,v₂,...,v_n)代表所有相邻信号控制灯间的路段的集合，矩阵E＝(e)_n×n表示路网内所有路段之间权值的集合，表征它们的特定关系；在只考虑路网A中的拓扑结构的情况下，当两路段空间相邻时，它们之间的权值为1，反之为0；进而利用阿拉伯数字1、2、...、n将每条路段排序；