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一種針對部分車道車流突變的交叉口自愈合控制方法與流程

文檔序號:11954208閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種針對部分車道車流突變的交叉口自愈合控制方法,其特征在于,具體步驟如下

步驟1,同時考慮交叉口飽和度、平均延誤和平均排隊長度三項指標,利用極小值型指標評價法構(gòu)建交叉口綜合指標;

步驟2,根據(jù)交叉口飽和度,將交叉口交通運行狀況劃分為五個等級,其中,劃分依據(jù)為:若飽和度在(0,0.3]范圍內(nèi)則交叉口交通運行狀況等級為1,若飽和度在(0.3,0.6]范圍內(nèi)則交叉口交通運行狀況等級為2,若飽和度在(0.6,0.8]范圍內(nèi)則交叉口交通運行狀況等級為3,若飽和度在(0.8,1]范圍內(nèi)則交叉口交通運行狀況等級為4,若飽和度大于1則交叉口交通運行狀況等級為5;

步驟3,從交叉口交通數(shù)據(jù)中提取若干組交叉口飽和度、平均延誤和平均排隊長度值,獲得相應的交叉口綜合指標值以及交叉口交通運行狀況等級;

步驟4,將步驟3中獲得的交叉口飽和度、平均延誤、平均排隊長度、交叉口綜合指標值以及交叉口交通運行狀況等級作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練樣本,進行BP神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練學習,其中,交叉口飽和度、平均延誤、平均排隊長度為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入,交叉口交通運行狀況等級為神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出;

步驟5,實時采集當前交叉口的交通數(shù)據(jù),提取當前交叉口飽和度、平均延誤和平均排隊長度后輸入步驟4中訓練完成的BP神經(jīng)網(wǎng)絡,得到當前交叉口交通運行狀況等級;

步驟6,若步驟5得到的當前交叉口交通運行狀況等級小于等于3,則保持當前信號配時;若當前交叉口交通運行狀況等級為4,則以交叉口綜合指標最小為優(yōu)化目標,對交叉口信號配時進行優(yōu)化;若當前交叉口交通運行狀況等級為5,則以交叉口平均排隊長度最小為優(yōu)化目標,對交叉口信號配時進行優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對部分車道車流突變的交叉口自愈合控制方法,其特征在于,交叉口綜合指標的表達式為:

<mrow> <msup> <mi>r</mi> <mn>2</mn> </msup> <mo>=</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mover> <mi>x</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mover> <mi>Q</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mover> <mi>d</mi> <mo>&OverBar;</mo> </mover> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> </mrow>

式中,r為交叉口綜合指標,x,Q,d分別為交叉口飽和度、平均排隊長度、平均延誤;

交叉口飽和度的表達式為:

<mrow> <mi>x</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>4</mn> </munderover> <msub> <mi>&omega;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow>

式中,xi為第i個車道的飽和度,ωi為第i個相位的權(quán)重,X為四個相位的飽和度之和;qi為第i個車道的車輛到達率,ci為第i個車道的通行能力,Si為第i個車道的飽和流率,Ci為第i個相位的周期,gi為第i個相位的綠燈時間;

交叉口平均排隊長度的表達式為:

<mrow> <mi>Q</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>4</mn> </munderover> <msub> <mi>&omega;</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>Q</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow>

式中,Qi為第i個車道的排隊長度,

交叉口平均延誤的表達式為:

<mrow> <mi>d</mi> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>4</mn> </munderover> <msub> <mi>w</mi> <mi>i</mi> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>d</mi> <mi>i</mi> </msub> </mrow>

式中,di為第i個車道的延誤,C為交叉口信號燈的周期時長,gi為第i個相位的綠燈時間,qi為第i個車道的車輛到達率,Si為第i個車道的飽和流率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種針對部分車道車流突變的交叉口自愈合控制方法,其特征在于,以交叉口綜合指標最小為優(yōu)化目標,對交叉口信號配時進行優(yōu)化,具體為:根據(jù)交叉口綜合指標的表達式利用粒子群優(yōu)化算法實時求解使得交叉口綜合指標最小的信號配時,以此對當前信號配時進行優(yōu)化。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種針對部分車道車流突變的交叉口自愈合控制方法,其特征在于,以交叉口平均排隊長度最小為優(yōu)化目標,對交叉口信號配時進行優(yōu)化,具體為:根據(jù)交叉口平均排隊長度的表達式利用粒子群優(yōu)化算法實時求解使得交叉口平均排隊長度最小的信號配時,以此對當前信號配時進行優(yōu)化。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對部分車道車流突變的交叉口自愈合控制方法,其特征在于,步驟3中的交叉口交通數(shù)據(jù)通過VISSIM模擬交叉口交通獲得。

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