[发明专利]一种解决城市道路交通拥堵问题的方法

说明书

本发明提出了一种解决城市道路交通拥堵问题的方法。获取目标区域现状道路网络、车速等交通基础设施及运作数据；建立目标区域宏观、中观和微观的综合交通仿真模型；基于现状全程行驶平均车速，优化调整综合交通仿真模型中路段设计车速参数值，仿真测算区域全程行驶平均车速、路段服务水平、交叉口服务水平等交通运作指标；比较分析优化调整前后主要交通运作指标，获取车辆最佳行驶车速。本发明技术方案的有益效果是制定车辆最佳行驶速度的方法，达到缓解交通拥堵、促进交通安全水平提高和提升对环境保护作用。

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，尤其涉及一种解决城市道路交通拥堵问题的方法。

背景技术

纽约、伦敦、北京等城市中心区常出现车辆路段运行速度高达60-80km/h，通过交叉口速度却不到10km/h，全程平均行驶车速不足20km/h的拥堵现象，且逐渐由高峰“短时性”迈向全天“常发性”。该现象同时伴随交通事故频发、有毒尾气大量排放等交通难题，给城市发展带来了巨大的挑战。

随着无人驾驶、新能源车辆等新交通技术日渐成熟，为缓解交通拥堵、降低交通安全事故以及保护环境提供了新的可能。然而，无人驾驶尚不明确如何制定最佳行驶车速，交通安全水平提升较少考虑优化行驶车速等直接影响因素，新能源车辆面临设计速度要求高、设计重量大而续航里程不够等难题。

发明内容

基于此，有必要针对城市中心区面临的系列交通问题，提供一种解决城市道路交通拥堵问题的方法，具体在无人驾驶、新能源车辆等新交通技术基础上，制定车辆最佳行驶速度的方法，即：车辆稳定低速行驶通过路段和交叉口，而全程平均行驶车速不降低甚至提高或者全程行驶时间不增加甚至降低，达到缓解交通拥堵、提升交通安全水平和促进新能源车辆进一步推广使用达到提升对环境保护作用。

本发明的一种解决城市道路交通拥堵问题的方法，包括以下步骤：

步骤1：通过GIS地理信息系统、交通特征调查等获取目标区域现状道路网络规模等级、全程行驶平均车速路段服务水平VC₀、主要交叉口车辆平均延误D_J0等基础数据；

步骤2：基于相关交通仿真平台，以路段服务水平VC₀、主要交叉口车辆平均延误D_J0等约束建立目标区域宏观、中观和微观交通仿真模型；

步骤3：基于现状全程行驶平均车速优化调整车辆宏观交通仿真模型中路段设计车速参数值V_f，测算优化调整后的全程行驶平均车速路段服务水平VC_s、交叉口车辆平均延误D_Js等交通运作指标；所述路段设计车速参数值其中σ为车辆行驶车速提升系数，σ为非负数且最大车辆行驶车速提升系数σ_MAX为15-20％，ε为弹性常数，取值为2-3；

步骤4：比较分析全程行驶平均车速与调整后的全程行驶平均车速使所述调整后的全程行驶平均车速尽可能大，从而获取最佳路段设计车速，也即车辆最佳行驶车速；详细步骤为运用二分法在[0，σ_MAX]间不断调整所述车辆行驶车速提升系数σ，重复步骤3寻求满足及的最佳车辆行驶车速提升系数σ_s，其中重复步骤3的次数为k并满足

同时，优化调整后的路段服务水平VC_s、交叉口车辆平均延误D_Js将满足VC_s≤VC₀、D_Js≤D_J0，否则对相应路段、交叉口通行能力微改造提升。