[发明专利]一种城市道路交通仿真实验方法及系统

权利要求书

1.一种城市道路交通仿真实验方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

S1：获取多源交通流量数据，并采用MapReduce算法对多源交通流量数据进行处理；

S2：根据已有的路口基本信息动态生成路口渠化图，保存路口的基本信息；并设置路口的基础信控方案、道路的基础信息；

S3：根据交通流量数据和基础信控方案动态的进行单点优化，将优化生成的方案保存到数据库；

S4：各个路口完成单点优化后，选择一条干道进行绿波协调，初始化各交叉口协调信息、获取基础配时方案、配置协调参数，计算各交叉口的旅行时间、相位差、速度斜率，进一步计算带宽，最后动态生成绿波协调方案；

S5：将采集到的交通流量数据、绿波协调方案、仿真基础参数进行仿真实验，设置仿真类型，启动仿真。

2.根据权利要求1所述的城市道路交通仿真实验方法，其特征在于：步骤S2，对多源交通流量数据进行处理具体如下：

采用值型线性双层规划进行建模，运用MapReduce算法进行数据处理，处理过程使用并行计算技术MapReduce算法和其后开源HadoopMapReduce的大数据计算框架，先对多源交通流量数据进行分块，将分割之后的数据交给不同的处理模块处理，通过数据解析提取出键值对集合，根据需求对这些数据进行Reduce函数处理，输出结果。

3.根据权利要求1所述的城市道路交通仿真实验方法，其特征在于：步骤S3，所述的单点优化的步骤如下：

S301：获取全部车流量；

S302：计算每相关键车流比率；

S303：计算最优周期；

S304；计算绿灯时间，判别行人过街安全时间。

4.根据权利要求1所述的城市道路交通仿真实验方法，其特征在于：所述计算每个相位的关键车流的流率比，具体计算公式如下：

式中，q_i表示第i个相位的关键车流量；S表示饱和流率；y_i表示第i个相位的关键车流流率比；

则所有相位的关键车流的流率比之和Y为所有相位的关键车流流率比之和，如下：

式中，n表示所设相位数。

5.根据权利要求4所述的城市道路交通仿真实验方法，其特征在于：所述的最优周期的计算如下：

对于单交叉口的周期计算，可采用韦氏最佳信号周期时长的简化公式进行计算：

式中，C₀表示信号最佳周期(s)；L表示各个相位的信号总损失时间之和，按下式计算：

式中：l_i表示车辆启动损失时间；I_i表示绿灯间隔时间，即黄灯时间加全红灯清路口时间；A_i表示黄灯时间。

6.根据权利要求5所述的城市道路交通仿真实验方法，其特征在于：步骤S304，绿灯时间的计算如下：

相位方案和信号周期确定之后，即可为各个相位分配绿灯时间；

第i个相位的有效绿灯时间为

各相位的有效绿灯时间分配完成后，各相位的绿灯显示时间为：

g_i＝g_e,i+l_i-A_i

绿灯显示时间，同时要满足行人过街要求的最短绿灯时间：

按照行人过街速度1.2m/s进行计算。

7.根据权利要求6所述的城市道路交通仿真实验方法，其特征在于：所述的旅行时间计算如下：

式中，t_i表示第i个路段的旅行时间；S_i表示第i个路段的长度；v_i表示第i个路段的平均速度。