[发明专利]一种用于道路交通流量管控方法及系统

权利要求书

1.一种用于道路交通流量管控方法，其特征在于，包括：

获取保护活动区域和道路信息，并将道路分为核心区、管控区和疏导区；

采集断面流量数据，基于所述断面流量数据，生成断面交通预测数据；

基于所述断面交通预测数据进行仿真模拟，生成所述核心区的预警结果；

基于所述断面交通预测数据和所述预警结果，生成所述管控区的车辆管控策略；

基于所述车辆管控策略，生成所述管控区的信号配时方案，进行道路交通流量管控；

其中，所述断面流量数据包括实时断面流量数据和历史断面流量数据；

所述采集断面流量数据，基于所述断面流量数据，生成断面交通预测数据，具体包括：

采集断面流量数据，生成断面流量数据库；

基于所述断面流量数据库，获取所述实时断面流量数据和第一预设时间段内的历史断面流量数据；

基于所述实时断面流量数据和所述第一预设时间段内的历史断面流量数据，采用长短时记忆深度神经网络进行机器学习，生成断面交通预测数据；

所述采用长短时记忆深度神经网络进行机器学习，具体包括：在训练过程中，将所述第一预设时间段分为历史训练时间段和历史预测时间段，将所述历史训练时间段的历史断面流量数据、所述历史训练时间段的历史断面流量数据发生的时间和流量检测设备编号作为输入，将所述历史预测时间段的历史断面流量数据和所述历史预测时间段的历史断面流量数据发生的时间作为期望输出，进行训练，得到训练好的长短时记忆深度神经网络；在使用过程中，将所述实时断面流量数据、所述实时断面流量数据发生的时间和流量检测设备编号作为输入，使用训练好的长短时记忆深度神经网络输出所述断面交通预测数据和所述断面交通预测数据发生的时间；

所述基于所述断面交通预测数据进行仿真模拟，生成所述核心区的预警结果，具体包括：

基于所述断面流量数据库获取第二预设时间段内的历史断面流量数据；

基于所述断面交通预测数据和所述第二预设时间段内的历史断面流量数据，进行仿真模拟，得到仿真结果；

基于所述仿真结果计算得到车辆数与流出速率的函数关系；

根据所述车辆数与流出速率的函数关系确定所述核心区的管控阈值；

基于所述管控阈值，生成所述核心区的预警结果，进行拥堵预警；

所述基于所述断面交通预测数据和所述预警结果，生成所述管控区的车辆管控策略，具体包括：

响应于所述核心区道路进行拥堵预警，获取所述核心区道路的毗邻的预设数目的目标管控路口，其中，所述目标管控路口包括直接与所述核心区道路邻接的上游管控路口；

基于所述断面交通预测数据和所述预警结果，将所述上游管控路口的出口道的断面交通预测数据作为所述上游管控路口的目的出口管控车流流量，将所述管控阈值作为上游管控路口的目标出口管控车流流量；其中，对于上游管控路口，将左转进入核心区道路、右转进入核心区道路和直行进入核心区道路的车流汇成的待管控的实时车流流量定义为目的出口管控车流流量，将左转进入核心区道路、右转进入核心区道路和直行进入核心区道路的车流汇成的管控后的车流流量阈值定义为目标出口管控车流流量；

基于所述上游管控路口的目的出口管控车流流量和所述上游管控路口的目标出口管控车流流量，计算得到所述上游管控路口的出口道路径拦截力度，计算方法如下：其中，n为所述上游管控路口的出口道路径拦截力度，p为所述上游管控路口的目的出口管控车流流量，q为所述上游管控路口的目标出口管控车流流量；

获取所述上游管控路口的进口道的断面交通预测车流流量作为所述上游管控路口的目的进口管控车流流量；

基于所述上游管控路口的目的出口管控车流流量、所述上游管控路口的目标出口管控车流流量和所述上游管控路口的目的进口管控车流流量，计算得到所述上游管控路口的目标进口管控车流流量，计算方法如下：

其中，r为所述上游管控路口的目的进口管控车流流量，s为所述上游管控路口的目标进口管控车流流量，x为所述上游管控路口的进口道节点管控力度；

所述基于所述断面交通预测数据和所述预警结果，生成所述管控区的车辆管控策略，具体包括：

响应于所述核心区道路进行拥堵预警，获取所述核心区道路的毗邻的预设数目的目标管控路口，其中，所述目标管控路口包括直接与所述核心区道路邻接的上游管控路口和所述上游管控路口的第一层上游路口；

响应于所述目标管控路口为所述上游管控路口的第一层上游路口，对所述第一层上游路口的出口道路径拦截力度进行流量控制，预设节点管控力度阈值为25%；

获取所述第一层上游路口的出口道的断面交通预测车流流量作为所述第一层上游路口的目的出口管控车流流量，以及，预设所述第一层上游路口的出口道的目标车流流量作为所述第一层上游路口的目标出口管控车流流量；

基于所述第一层上游路口的目的出口管控车流流量和所述第一层上游路口的目标出口管控车流流量，计算得到所述第一层上游路口的出口道路径拦截力度，计算方法如下：其中，m为所述第一层上游路口的出口道路径拦截力度，u为所述第一层上游路口的目的出口管控车流流量，v为所述第一层上游路口的目标出口管控车流流量；

获取所述第一层上游路口的直行进口的断面交通预测车流流量作为所述第一层上游路口的目的直行进口管控车流流量，获取所述第一层上游路口的左转进口的断面交通预测车流流量作为所述第一层上游路口的目的左转进口管控车流流量；

基于所述第一层上游路口的目的出口管控车流流量、所述第一层上游路口的目标出口管控车流流量、所述第一层上游路口的目的直行进口管控车流流量和所述第一层上游路口的目的左转进口管控车流流量，计算得到所述第一层上游路口的目标直行进口管控车流流量和所述第一层上游路口的目标左转进口管控车流流量，计算方法如下：其中，k为所述第一层上游路口的目的直行进口管控车流流量，i为所述第一层上游路口的目的左转进口管控车流流量，l为所述第一层上游路口的目标直行进口管控车流流量，j为所述第一层上游路口的目标左转进口管控车流流量，y为所述第一层上游路口的进口道节点管控力度。