專利名稱：一種相鄰路口交通關(guān)聯(lián)度智能計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通控制算法，具體地說涉及ー種相鄰路ロ交通關(guān)聯(lián)度智能計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
隨著城市路網(wǎng)密度的増加和車輛數(shù)的增長(zhǎng)，相鄰交叉ロ之間的關(guān)聯(lián)程度日益增強(qiáng)，路網(wǎng)交叉ロ間交通流對(duì)智能交通信號(hào)控制的協(xié)調(diào)要求也變得越來越高。現(xiàn)代智能交通控制系統(tǒng)提出了分區(qū)控制的模式，其基本思想是將整個(gè)城市道路網(wǎng)絡(luò)分為相對(duì)獨(dú)立的交通子區(qū)，以交通子區(qū)為單位進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，降低交通系統(tǒng)的復(fù)雜性并提高控制系統(tǒng)的效能和
可靠性。相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度是ー個(gè)對(duì)相鄰交叉ロ間交通流相關(guān)性進(jìn)行定量描述的交通參數(shù)，綜合反映了路段交通狀態(tài)和信號(hào)控制方案差異對(duì)相鄰交叉ロ間關(guān)聯(lián)程度的客觀影響。相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度的研究作為交通子區(qū)動(dòng)態(tài)劃分的理論基礎(chǔ)，已受到國內(nèi)外專家學(xué)者的較大關(guān)注。本發(fā)明設(shè)計(jì)的相鄰路ロ關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法可以用于交通子區(qū)的動(dòng)態(tài)劃分及區(qū)域交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制，對(duì)交通流協(xié)調(diào)控制具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為降低交通系統(tǒng)的復(fù)雜性并提高控制系統(tǒng)的效能和可靠性，提供一種相鄰路ロ交通關(guān)聯(lián)度智能計(jì)算方法。相鄰路ロ交通關(guān)聯(lián)度智能計(jì)算方法通過相鄰交叉ロ路段長(zhǎng)度、路段交通密度以及交叉ロ信號(hào)配時(shí)參數(shù)對(duì)相鄰交叉ロ交通關(guān)聯(lián)度的影響，設(shè)計(jì)了兩層遞階結(jié)構(gòu)，上層基于路段長(zhǎng)度對(duì)關(guān)聯(lián)度進(jìn)行閥值判斷，下層基于距離長(zhǎng)度、路段交通密度和信號(hào)周期的分層遞階結(jié)構(gòu)與模糊控制關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法；方法包括如下步驟I)關(guān)聯(lián)度分析根據(jù)相鄰交叉ロ距離的遠(yuǎn)近L、路段交通密度P以及交叉ロ信號(hào)周期T的優(yōu)化程度對(duì)相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度強(qiáng)弱的影響，分別確定影響交叉ロ因素的相鄰交叉ロ距離影響系數(shù)^、路段交通密度影響系數(shù)r p、交叉ロ信號(hào)配時(shí)參數(shù)影響系數(shù)F。；2)算法結(jié)構(gòu)采用ー種兩層結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度的計(jì)算，上層基于路段長(zhǎng)度對(duì)關(guān)聯(lián)度進(jìn)行閥值判斷，如果交叉ロ間的距離L小于200m，那么關(guān)聯(lián)度D作為I處理，而交叉ロ間的距離L大于1000m，則關(guān)聯(lián)度D作為O處理，如果交叉ロ間距離L處于200m和IOOOm之間，則關(guān)聯(lián)度D e
，進(jìn)入下ー層，下層基于距離長(zhǎng)度、路段交通密度和信號(hào)周期的模糊控制遞階結(jié)構(gòu)；3)智能計(jì)算采用ー種三輸入單輸出的模糊模塊來實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算，即輸入為路段長(zhǎng)度影響系數(shù)、路段交通流密度影響系數(shù)和信號(hào)周期影響系數(shù)，輸出為相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度。所述的步驟I)為
2. I)相鄰交叉ロ距離相鄰交叉ロ間的距離遠(yuǎn)近對(duì)相鄰交叉ロ間的關(guān)聯(lián)度強(qiáng)弱產(chǎn)生影響，影響交通流的連續(xù)性和穩(wěn)定性，交叉ロ距離影響系數(shù)^取決于路段長(zhǎng)度L，當(dāng)L小于200m時(shí)，F(xiàn)l取1，當(dāng)L大于IOOOm時(shí)，F(xiàn)l取0，當(dāng)L處于200m與IOOOm之間的時(shí)候，F(xiàn)l取(1000-L)/800 的計(jì)算值，且^ e
；2. 2)路 段交通量根據(jù)當(dāng)前路段交通流密度大小對(duì)相鄰交叉ロ間的關(guān)聯(lián)度強(qiáng)弱產(chǎn)生影響，判斷當(dāng)前路段的擁擠狀況，交叉ロ間路段交通量影響因素Γ p是判斷交叉ロ是否需要協(xié)調(diào)控制的主要因素，Γ p取決于當(dāng)前路段交通流密度P，當(dāng)路段交通流密度小吋，車流行駛的離散性強(qiáng)，相鄰交叉ロ之間關(guān)聯(lián)度弱，實(shí)施協(xié)調(diào)控制無法帶來明顯的效益；反過來，當(dāng)路段交通流密度大時(shí)，車流行駛的離散性弱，相鄰交叉ロ之間剩余的交通容量小，具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)度，實(shí)施協(xié)調(diào)控制效果將非常明顯，P是如下定義的
權(quán)利要求
1.ー種相鄰路ロ交通關(guān)聯(lián)度智能計(jì)算方法，其特征在于通過相鄰交叉ロ路段長(zhǎng)度、路段交通密度以及交叉ロ信號(hào)配時(shí)參數(shù)對(duì)相鄰交叉ロ交通關(guān)聯(lián)度的影響，設(shè)計(jì)了兩層遞階結(jié)構(gòu)，上層基于路段長(zhǎng)度對(duì)關(guān)聯(lián)度進(jìn)行閥值判斷，下層基于距離長(zhǎng)度、路段交通密度和信號(hào)周期的分層遞階結(jié)構(gòu)與模糊控制關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法；方法包括如下步驟 1)關(guān)聯(lián)度分析根據(jù)相鄰交叉ロ距離的遠(yuǎn)近L、路段交通密度P以及交叉ロ信號(hào)周期T的優(yōu)化程度對(duì)相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度強(qiáng)弱的影響，分別確定影響交叉ロ因素的相鄰交叉ロ距離影響系數(shù)^、路段交通密度影響系數(shù)Γ p、交叉ロ信號(hào)配時(shí)參數(shù)影響系數(shù)F。； 2)算法結(jié)構(gòu)采用ー種兩層結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度的計(jì)算，上層基于路段長(zhǎng)度對(duì)關(guān)聯(lián)度進(jìn)行閥值判斷，如果交叉ロ間的距離L小于200m，那么關(guān)聯(lián)度D作為I處理，而交叉ロ間的距離L大于1000m，則關(guān)聯(lián)度D作為O處理，如果交叉ロ間距離L處于200m和IOOOm之間，則關(guān)聯(lián)度D e
，進(jìn)入下ー層，下層基于距離長(zhǎng)度、路段交通密度和信號(hào)周期的模糊控制遞階結(jié)構(gòu)； 3)智能計(jì)算采用ー種三輸入單輸出的模糊模塊來實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算，即輸入為路段長(zhǎng)度影響系數(shù)、路段交通流密度影響系數(shù)和信號(hào)周期影響系數(shù)，輸出為相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種相鄰路ロ交通關(guān)聯(lián)度智能計(jì)算方法，其特征在于所述的步驟I)為 2.I)相鄰交叉ロ距離相鄰交叉ロ間的距離遠(yuǎn)近對(duì)相鄰交叉ロ間的關(guān)聯(lián)度強(qiáng)弱產(chǎn)生影響，影響交通流的連續(xù)性和穩(wěn)定性，交叉ロ距離影響系數(shù)^取決于路段長(zhǎng)度L，當(dāng)L小于200m時(shí)，F(xiàn)l取1，當(dāng)L大于IOOOm時(shí)，F(xiàn)l取0，當(dāng)L處于200m與IOOOm之間的時(shí)候，F(xiàn)l取(1000-L)/800 的計(jì)算值，且^ e
； 2.2)路段交通量根據(jù)當(dāng)前路段交通流密度大小對(duì)相鄰交叉ロ間的關(guān)聯(lián)度強(qiáng)弱產(chǎn)生影響，判斷當(dāng)前路段的擁擠狀況，交叉ロ間路段交通量影響因素Γ p是判斷交叉ロ是否需要協(xié)調(diào)控制的主要因素，Γ p取決于當(dāng)前路段交通流密度P，當(dāng)路段交通流密度小時(shí)，車流行駛的離散性強(qiáng)，相鄰交叉ロ之間關(guān)聯(lián)度弱，實(shí)施協(xié)調(diào)控制無法帶來明顯的效益；反過來，當(dāng)路段交通流密度大時(shí)，車流行駛的離散性弱，相鄰交叉ロ之間剩余的交通容量小，具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)度，實(shí)施協(xié)調(diào)控制效果將非常明顯，P是如下定義的
3.如權(quán)利要求I所述的ー種相鄰路ロ交通關(guān)聯(lián)度智能計(jì)算方法，其特征在于所述的步驟3)為 智能計(jì)算采用三輸入單輸出的模糊模塊來實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)度的計(jì)算，輸入為路段長(zhǎng)度影響系數(shù)^、路段交通流密度影響系數(shù)Γ ρ和信號(hào)周期影響系數(shù)F。，輸出為相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度D ; 路段長(zhǎng)度影響系數(shù)Fy其語言值為S、M、B，其中S表示小，M表示中，B表示大，F(xiàn)l的論域處于O與I之間，也即路段長(zhǎng)度必須在200m和IOOOm之間，否則關(guān)聯(lián)度D在L小于200m時(shí)定義為0，而在L大于IOOOm時(shí)定義為I ; 路段交通流密度影響系數(shù)Γ p，其語言值為VS、S、LS、LB、B、VB，其中VS表示很小，S表示小，LS表示略小，LB表示略大，B表示大，VB表示很大，Γ p的論域處于O與I之間，也即其交通流密度不能大于飽和狀態(tài)下的交通流密度； 交叉ロ信號(hào)配時(shí)參數(shù)影響系數(shù)F。，其語言值為VS、S、B、VB，其中VS表示很小，S表示小，B表示大，VB表示很大，F(xiàn)。的論域處于O與I之間,其相鄰兩交叉ロ信號(hào)周期T最大最小比值不超過2 ; 相鄰交叉ロ關(guān)聯(lián)度D，其語言值為VW、W、M、S、VS，其中VW表示很弱，W表示弱，M表示中，S表示強(qiáng)，VS表示很強(qiáng)，D的論域處于O與I之間，若相鄰交叉ロ間距離L大于1000m，那么D的值定義為I，若相鄰交叉ロ間距離L小于200m，那么D的值定義為I，而若L處于200m與IOOOm之間時(shí)，關(guān)聯(lián)度D通過三個(gè)輸入量在模糊化轉(zhuǎn)換為模糊矢量后，經(jīng)模糊規(guī)則推理再作清晰化處理后得到，其值大表示兩交叉ロ間的關(guān)聯(lián)程度強(qiáng)，反之，關(guān)聯(lián)度D小則兩交叉ロ間的關(guān)聯(lián)程度弱； 所述模糊規(guī)則為如果路ロ間距影響系數(shù)大，即相鄰交叉ロ路段長(zhǎng)度小，或路段交通流密度影響系數(shù)很大，即相鄰交叉ロ間路段上単位距離單位車道上車輛很多，或信號(hào)周期影響系數(shù)很大，即相鄰交叉ロ的周期很一致，則這兩個(gè)相鄰交叉ロ的關(guān)聯(lián)度強(qiáng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種相鄰路口交通關(guān)聯(lián)度智能計(jì)算方法。針對(duì)城市路網(wǎng)交通協(xié)調(diào)控制中的交通子區(qū)動(dòng)態(tài)劃分問題，應(yīng)用智能控制理論設(shè)計(jì)了一種相鄰交叉口交通關(guān)聯(lián)度的智能計(jì)算方法。根據(jù)相鄰交叉口路段長(zhǎng)度、路段交通密度以及交叉口信號(hào)配時(shí)參數(shù)對(duì)相鄰交叉口交通關(guān)聯(lián)度的影響，設(shè)計(jì)了基于分層遞階結(jié)構(gòu)的相鄰交叉口交通關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法，上層基于路段長(zhǎng)度對(duì)關(guān)聯(lián)度進(jìn)行閥值判斷，下層基于距離長(zhǎng)度、路段交通密度和信號(hào)周期，采用模糊控制方法對(duì)關(guān)聯(lián)度進(jìn)行計(jì)算。本發(fā)明為交通子區(qū)的動(dòng)態(tài)劃分及區(qū)域交通信號(hào)協(xié)調(diào)控制提供了一種有效的方法。
文檔編號(hào)G08G1/00GK102646330SQ201210116548
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者沈國江, 錢曉杰 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)