[发明专利]一种基于逐级递归控制的道路交叉口转向交通量分配方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于逐级递归控制的道路交叉口转向交通量分配方法及装置。在明确道路交叉口进出口道断面交通量的基础上，利用逐级递归控制算法计算道路交叉口转向交通量分配值和断面交通量分配值，以实现道路交叉口转向交通量的分配。依据发明的方法所设计的装置包括：交通量采集模块、转向关系矩阵建立模块、参数设置模块、数据导入模块、转向交通量分配模块、数据存储模块和数据输出模块七部分构成。其中，转向交通量分配模块是核心所在。基于所发明的装置，便于应用所发明的方法实施不同道路交叉口转向交通量的分配计算，提高了转向交通量计算的便捷性和精确性。

主权项

1.一种基于逐级递归控制的道路交叉口转向交通量分配方法，其步骤如下：步骤一：采集断面交通量数据；基于人工或设备采集方法或既有规划预测资料，采集道路交叉口进出口道的实际或规划断面交通量，作为基本约束条件；如果采集条件允许或是规划资料详实，还可以获得部分转向交通量，作为补充约束条件；步骤二：建立交叉口转向关系矩阵；基于交叉口实际转向现状或规划资料，采用矩阵形式以及数值0或1，建立交叉口各个进、出口道的转向关系矩阵；步骤三：设置参数；所设置的参数包括参数矩阵类型、参数矩阵、各转向交通量的阈值、最大迭代次数、累计断面交通量精确度、单个断面交通量精确度、缩小系数、扩大系数和最小修正比例；步骤四：基于逐级递归控制算法计算转向交通量分配值；(1)计算转向交通量的初始值以及基于转向交通量初始值的进出口道断面交通量估计初始值；根据采集的道路交叉口进出口道的实际或规划断面交通量，采用关联断面分配方法计算各个转向交通量的初始值，在此基础上，采用求和方法计算得到进出口道断面交通量估计初始值；(2)检验初始值的计算精度；采用逐级精度检验的方法，以实际或规划断面交通量为基准，首先检验累计断面交通量的精度，即检验各个断面交通量估计初始值之和与实际或规划断面交通量之和的比值是否满足精确度要求，即该比值是否在预设的精确度范围内；若满足，则进入单个断面交通量的精度检验；否则，进入步骤四(3)；当进入单个断面交通量精度检验时，其目的是检验每个断面交通量估计初始值与实际或规划断面交通量的比值是否满足精确度要求，即每个断面的比值是否在预设的精确度范围内；若是，则进入第五步，输出结果；否则，进入步骤四(3)；(3)计算转向交通量的修正值以及基于转向交通量修正值的进出口道断面交通量修正值；基于计算的进出口道断面交通量估计初始值或修正值以及采集的道路交叉口进出口道的实际或规划断面交通量，计算两者的差值，并判断最大差值所在的断面；针对最大差值所在的断面，基于差值的正负性，确定转向交通量的修正方向；当差值为正时，则针对该断面涉及的转向交通量采用缩小系数，结合参数矩阵重新计算转向交通量的修正值；当差值为负时，则针对该断面涉及的转向交通量采用扩大系数，结合参数矩阵重新计算转向交通量的修正值；判断转向修正值是否大于其对应的阈值，若是，将该转向量修正值调整为其对应的阈值，然后基于新计算得到的转向交通量修正值，计算基于转向交通量修正值的进、出口道断面交通量修正值；否则，则基于计算得到的转向交通量修正值，计算基于转向交通量修正值的进出口道断面交通量修正值；(4)检验修正值的计算精度；采用逐级精度检验的方法，以实际或规划断面交通量为基准，首先检验累计断面交通量的精度，即检验各个断面交通量修正值之和与实际或规划断面交通量之和的比值是否满足精确度要求，即该比值是是否在预设的精确度范围内；若是，则进入单个断面交通量的精度检验；否则，进入步骤四(3)；当进入单个断面交通量精度检验时，其目的是检验每个断面交通量修正与实际或规划断面交通量的比值是否满足精确度要求，即每个断面的比值是否在预设的精确度范围内；若是，计算迭代次数，并进入第五步，输出结果；否则，计算迭代次数，并判断迭代次数是否小于等于最大迭代次数，若是，则进入步骤四(3)，否则，进入第五步，输出结果；步骤五：输出结果；根据用户需求，输出转向交通量分配结果、进、出口道交通量分配结果、迭代次数、累计断面交通量精度值、各个方向断面交通量精度值。