[发明专利]一种基于车流到达时间预测的连续交叉口协同优化方法

权利要求书

1.一种基于车流到达时间预测的连续交叉口协同优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)基于干线调查的真实数据，对Robertson离散模型进行修正；

(2)根据修正的Robertson离散模型，预测车流到达下游交叉口的时间，以及车队到达下游交叉口的时间宽度；其中具体如下：

假设交叉口i相对于i-1的相对相位差为O_i,i-1，交叉口1的协调相位的起始时间为起始时间0，即t₁＝0，交叉口n协调相位的起始时间满足如下式子：

假设车队在上游交叉口i-1的通过的时间宽度为K_i-1，通过Robertson二元回归模型，在下游交叉口i停车线的车辆到达率大于定值q_p的时间段累加，得到的车队在下游交叉口i通过需要的时间宽度为K_i，K_i是满足下式中k的最大值：

q_i(t_i-1+t_i-1,i+k)≥q_p k＝0,1,2...

利用得到的t_i-1,i，基于Robertson二元回归的离散模型，预测车流在下游交叉口i时间点t_i-1+t_i-1,i+k的车流到达率为：

q_i(t_i-1+t_i-1,i+k)＝aq_i-1(t_i+k)+bq_i(t_i-1+t_i-1,i+k-1)

其中k为整数，且0≤k≤K_i；

(3)依据车流到达交叉口的时间与交叉口协调相位绿灯的开启与结束时间的关系，建立干线延误模型；

(4)基于干线延误模型，优化交叉口之间的相对相位差。

2.根据权利要求1所述的一种基于车流到达时间预测的连续交叉口协同优化方法，其特征在于：所述Robertson模型为通过观察数据预测排队行为提出车队离散预测几何分布的一种模型，Robertson模型表达式如下：

q_i(t_i-1+t_i-1,i)＝Fq_i-1(t_i-1)+(1-F)q_i(t_i-1+t_i-1,i-Δt)

式中：q_i(t_i-1+t_i-1,i)表示交叉口i在时刻t_i-1+t_i-1,i的车辆到达率；F表示车队在交叉口i-1和交叉口i之间车队的离散系数；q_i-1(t_i-1)表示交叉口i-1在时刻t_i-1的车辆到达率；q_i(t_i-1+t_i-1,i-Δt)表示交叉口i在前一时段t_i-1+t_i-1,i-Δt车辆的到达率；

车辆行驶时间概率分布函数：g(t)＝F(1-F)^t

离散系数为：

其中t_i-1,i的表达式为：

即t_i-1,i为两个断面之间车辆平均行驶时间的0.8倍。