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    重庆时时彩3星遗漏: 城市交通堵塞扩散范围估计方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201310258386.1

    申请日:

    2013.06.25

    公开号:

    CN103366567A

    公开日:

    2013.10.23

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G08G 1/01申请公布日:20131023|||实质审查的生效IPC(主分类):G08G 1/01申请日:20130625|||公开
    IPC分类号: G08G1/01; G08G1/065 主分类号: G08G1/01
    申请人: 浙江大学
    发明人: 祁宏生; 王殿海; 叶盈; 孙锋; 马东方; 金盛; 韦薇
    地址: 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
    优先权:
    专利代理机构: 杭州中成专利事务所有限公司 33212 代理人: 周世骏
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310258386.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.07.27|||2013.11.20|||2013.10.23

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及城市交通管理技术,旨在提供一种城市交通堵塞扩散范围估计方法。该方法是对于上溯的影响提出影子信号的概念,从而路网中存在三种信号:实际信号、等效信号和影子信号;其中,实际信号是指信号灯实际显示的信号参数;等效信号是指上溯的排队的效应,如果排队上溯,则等效信号灯为红色;如果上溯的排队消散,则等效信号灯为绿灯;影子信号是指实际信号和等效信号的叠加,车辆能否前进取决于影子信号。本发明仅需利用线圈检测器,实时获取路网车道的流量;计算方法简单,对硬件要求不高;用流量数据和绿信比值判断排队溢出与拥堵扩散,简单易懂。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种城市交通堵塞扩散范围估计方法,包括通过检测器获取更新路网中各路段的流量数据;其特征在于,对于上溯的影响提出影子信号的概念,从而路网中存在三种信号:实际信号、等效信号和影子信号;其中,实际信号是指信号灯实际显示的信号参数;等效信号是指上溯的排队的效应,如果排队上溯,则等效信号灯为红色;如果上溯的排队消散,则等效信号灯为绿灯;影子信号是指实际信号和等效信号的叠加,车辆能否前进取决于影子信号;通过使用影子信号来描述下述情况:当实际信号灯为绿时,如果等效信号灯为红车辆也无法通过,相当于车辆仍然被红灯阻挡;
    以路段的集合CLt来表示每个时段t的交通拥堵范围,并且每个时段进行实时更新,每个时段间隔取Δt=5分钟;
    该方法具体包括以下步骤: 
    (1)系统初始化
    将每个时段的拥挤范围路段集表示为一个集合,将方法应用的开始时刻,拥挤集合初始化为空集CLt=Φ;
    (2)路网流量获取
    通过检测器获取更新路网中所有路段的流量数据qit,i=1,2……n,i表示路段的编号;
    (3)过饱和判断
    令j=1,根据路段流量数据qjt以及交叉口信号配时参数绿信比λjt判断路段j的过饱和临界性条件:
    如果qjt≤Sλjt,说明该路段不会发生拥挤,转到步骤(6);
    如果qjt>Sλjt,那么该路段会发生排队上溯情况,则计算排队上溯所需的时间Ljkjam/(qjt-Sλjt),排队上溯所需的时段数目为;因此,在时段t+⊿c,连线j为拥挤连线,更新CLt+⊿c=CLt+⊿c∪{j};
    所述λjt=gj/Cj,Cj为该连线所流入的交叉口的周期时长,gj为绿灯时间;S为饱和流率,是固定的参数;Lj是路段的长度,kjam为堵塞密度,均为固定的参数;符号表示向下取整;
    (4)上溯影响确定
    分析上溯路段j影响的车道,确定受影响的路段集合;对于每个受影响的连线m,通过影子信号确定每个车道或者连线的绿信比λt+⊿c+1   v,m,作为下一个时段判断该连线是否饱和的绿信比,即λt+⊿c+1    m=λt+⊿c+1   v,m;
    (5)如果路网中的所有路段都已经遍历,则至转至步骤(7);否则令j=j+1,返回步骤(3);
    (6)令t=t+1,转到步骤(2)。

    说明书

    说明书城市交通堵塞扩散范围估计方法
    技术领域
    本发明涉及一种用于城市交通管理中的交通堵塞扩散范围估计方法,具体来说是涉及利用检测器数据、路网拓扑结构数据、信号参数对城市路网中产生的交通堵塞扩散范围进行估计的一种方法。
    背景技术
    路网交通拥堵扩散范围的估计是进行有效合理的交通拥挤疏堵的前提,路网拥堵首先是从孤立的路段产生的,向相邻的路段扩散,最终扩散到整个路网。而路段是否发生排队上溯是表征路段拥堵的一个重要指标,简单直观。但排队上溯问题所涉及的参数多,与交叉口配时方案以及路段的结构都相关。目前,城市交通拥堵扩散估计方法主要利用高速公路或者快速路的交通波方法、累计曲线方法,这些方法前提假设苛刻,无法应用到城市路网中。
    发明内容
    本发明要解决的技术问题是,克服现有的估计方法不能准确估计城市路网交通拥堵扩散范围的问题。本发明提出了一种新的路网交通拥堵扩散估计方法,该方法根据检测器检测的实时流量数据、路网拓扑结构以及各交叉口的信号配时方案,能够准确估计路网的拥堵范围。
    为解决技术问题,本发明的解决方案是:
    提供一种城市交通堵塞扩散范围估计方法,包括通过检测器获取更新路网中各路段的流量数据对于上溯的影响提出影子信号的概念,从而路网中存在三种信号:实际信号、等效信号和影子信号;其中,实际信号是指信号灯实际显示的信号参数;等效信号是指上溯的排队的效应,如果排队上溯,则等效信号灯为红色;如果上溯的排队消散,则等效信号灯为绿灯;影子信号是指实际信号和等效信号的叠加,车辆能否前进取决于影子信号;通过使用影子信号来描述下述情况:当实际信号灯为绿时,如果等效信号灯为红车辆也无法通过,相当于车辆仍然被红灯阻挡;
    以路段的集合CLt来表示每个时段t的交通拥堵范围,并且每个时段进行实时更新,每个时段间隔取Δt=5分钟;
    该方法具体包括以下步骤: 
    (1)系统初始化
    将每个时段的拥挤范围路段集表示为一个集合,将方法应用的开始时刻,拥挤集合初始化为空集CLt=Φ;
    (2)路网流量获取
    通过检测器获取更新路网中所有路段的流量数据qit,i=1,2……n,i表示路段的编号;
    (3)过饱和判断
    令j=1,根据路段流量数据qjt以及交叉口信号配时参数绿信比λjt判断路段j的过饱和临界性条件:
    如果qjt≤Sλjt,说明该路段不会发生拥挤,转到步骤(6);
    如果qjt>Sλjt,那么该路段会发生排队上溯情况,则计算排队上溯所需的时间Ljkjam/(qjt-Sλjt),排队上溯所需的时段数目为;因此,在时段t+⊿c,连线j为拥挤连线,更新CLt+⊿c=CLt+⊿c∪{j};
    所述λjt=gj/Cj,Cj为该连线所流入的交叉口的周期时长,gj为绿灯时间;S为饱和流率,是固定的参数;Lj是路段的长度,kjam为堵塞密度,均为固定的参数;符号表示向下取整;
    (4)上溯影响确定
    分析上溯路段j影响的车道,确定受影响的路段集合;对于每个受影响的连线m,通过影子信号确定每个车道或者连线的绿信比λt+⊿c+1   v,m,作为下一个时段判断该连线是否饱和的绿信比,即λt+⊿c+1    m=λt+⊿c+1   v,m;
    (6)如果路网中的所有路段都已经遍历,则至转至步骤(7);否则令j=j+1,返回步骤(3);
    (7)令t=t+1,转到步骤(2)。
    将路网交通拥堵扩散范围表达成堵塞路段集合,每个时段对堵塞路段集合进行更新,实现路网交通拥堵扩散范围的估计:在每一个时段,判断路网中的所有路段是否有上溯,如果存在排队上溯,则将上溯的连线纳入堵塞路段集合,并求解排队上溯的影响,将上溯的影响归入到未来的时段进行分析。
    相对于现有技术,本发明的有益效果是:
    仅需利用线圈检测器,实时获取路网车道的流量;计算方法简单,对硬件要求不高;用流量数据和绿信比值判断排队溢出与拥堵扩散,简单易懂。
    附图说明
    图1为单条路段排队溢出后的影响分析图;
    图2为排队溢出以后等效信号的确定;
    图3为信号的叠加示意图。
    具体实施方式
    下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
    该方法按照每个时间段对路网中的拥挤路段集合进行更新,每个时间间隔取⊿t=5分钟。该方法具体包括以下步骤:
    (1)令t=1,即第一个时段,初始化拥挤范围路段集合为空集CL1=Φ,路网中没有拥堵;并且初始化其他每个时段t的拥挤连线集合CLt=Φ; 
    (2)通过检测器获取更新路网中所有路段的流量数据qit,i=1,2……n,i表示路段的编号;令j=1,进行(3)步骤的对路网中每一个路段的过饱和判断;
    (3)根据路段流量数据qjt以及交叉口信号配时参数绿信比λjt判断路段j的过饱和与否:
    如果qjt≤Sλjt,说明该路段不会发生拥挤; 跳转至(6)
    如果qjt>Sλjt,那么该路段会发生排队上溯情况,则计算排队上溯所需的时间Ljkjam/(qjt-Sλjt),其中Lj为路段j的长度,kjam为堵塞密度;排队上溯所需的时段数目为,因此,在时段t+⊿c,连线j为拥挤连线,更新路网拥挤路段集合CLt+⊿c=CLt+⊿c∪{j};
    所述λjt为连线j在t时段的绿信比,定义为λjt=gj/Cj,Cj为该连线所流入的交叉口的周期时长,gj为绿灯时间;所述S为饱和流率,是固定的参数,取S=1800辆/小时;所述Lj是路段的长度,kjam为堵塞密度,取kjam=135辆/千米;符号表示向下取整;
    (4)分析上溯路段j影响的车道,确定受影响的路段集合;图1是上溯连线影响路段示意图,当路段A的LINE1或者LINE3发生上溯时,受到影响的连线包括上游的LINE7、LINE9、LINE5和LINE6,以及对向车道的LINE4。 
    (5)对于每一个受j路段影响的路段m,确定受路段j影响的每个车道或者连线在时段t+△c+1的等效信号以及影子绿信比λt+⊿c+1   v,m;利用影子绿信比λt+⊿c+1   v,m替代实际的绿信比λt+⊿c+1    m作为下一个时段判断该连线是否饱和的绿信比,亦即λt+⊿c+1    m=λt+⊿c+1   v,m;
    图2~图3为等效信号和影子信号确定示意图,其中图2为等效信号确定示意图。当排队完全上溯时,上游的车流无法进入路段,等效于在路段入口设置了一个信号灯,其红灯时长和本路段的红灯时间一致,但是有一个相位差,由图中可见相位差为L/u1,其中L为本路段长度,u1为启动波速度;u0为停车波速度,根据交通波理论计算方法为,其中vf为自由流速度,取40千米/小时。
    但车流仍然受到上游实际信号灯的影响,也即车流的前进与否取决于实际信号和等效信号的共同作用:当二者都是绿灯时,车流可以前进;当二者之中有一个是红灯时,车流不能前进,这种实际作用“影子信号”来表达,图3是实际信号和等效信号叠加成影子信号的示意图,其中g1和g2分别为实际信号和等效信号的绿灯时间,R为红灯时间,gv是等效信号的绿灯时间,o2是等效信号相对于实际信号的相位差。根据各个参数的大小,分为6种情况,按照下表的公式进行叠加:

    (6)如果路网中的所有路段都已经遍历,则至转至步骤(7);否则令j=j+1,返回步骤(3)对下一个连线进行过饱和判断;
    (7)令t=t+1,转到步骤(2);
    (8)循环执行步骤(1)至(7),实时确定整个路网交通拥堵的范围CLt。
    如此循环往复,最终确定整个路网的交通拥堵范围。

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