交通控制区域动态划分方法
【专利摘要】本发明涉及交通控制领域，尤其涉及交通控制区域动态划分方法，包括以下步骤：计算所有相邻交叉口之间路段的粗划分指标，并以此进行初次划分，粗划分指标根据距离、流量和周期原则确定；对初次划分剩余的路段，根据粗划分指标对它们进行降序排序并开始遍历，以绿波带带宽达到率作为细划分指标，并对子区进行再次细划分；根据绿波带带宽达到率是否满足调整条件，对子区进行动态调整。本发明的有益效果在于：本发明提出的这种二次划分方法，并基于此建立的最大绿波带优化模型，使得子区的划分更加合理，子区内的协调控制效果更加有效，而以绿波带带宽达到率作为控制子区的调整条件，进一步实现了子区之间的动态调整，提高了交通运行效率。
【专利说明】交通控制区域动态划分方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及交通控制领域，尤其涉及交通控制区域动态划分方法。
【背景技术】
[0002]有效的交通控制子区的划分是进行高效区域协调控制的基础。其基本思想是将一个复杂庞大的路网按照一定的原则指标划分成若干个独立的子区，根据子区的特性分别执行合适的控制优化策略，把控制权逐级下放，使系统变得更加灵活可靠。为此，寻找合适的划分指标及其算法成为当前交通区域协调控制的研究热点。
[0003]目前，国外的交通控制系统(例如:SC00T和SCATS系统等)主要采用静态划分控制子区的方法，而动态划分控制子区的方法仍在研究和逐步实现中。国内学者对控制子区的划分也进行了相关的研究，提出了分别基于“周期原则”、“流量原则”与“距离原则”的控制子区自动划分方法；给出了周期子区和相位差/绿信比子区的概念并提出相应的子区动态划分方法；提出过一种以静态区域控制为基础，通过对城市交通拥堵进行分类，采取不同的判断标准，实现动态分区控制的思想；提出过可协调度的概念，以此建立了基于超图划分算法的子区划分方法；建立了以谱图理论为基础结合谱聚类算法进行路网动态分区；综合了各种影响子区划分因素的基础上，建立了基于关联度分析的子区动态划分模型，由于遗传算法在搜索效率与寻优能力方面存在不足，使得控制子区划分算法不能更快更准地搜索到最优或次优子去划分方案。
[0004]然而，现有子区划分指标基本上都停留在周期、距离和流量等原则上，不能很好地保证子区划分的合理性，对子区内信号有效的协调控制和子区的实时动态调整考虑不够，即控制子区划分算法存在一定的局限和缺陷，导致子区的动态划分不能达到理想的效果。
【发明内容】
[0005]本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供交通控制区域动态划分方法，通过建立最大绿波带优化模型，实现了子区的划分和子区内信号配时参数优化调整的同步，并以绿波带带宽达到率同时作为子区细划分和动态调整的指标，不仅增强了控制子区划分方法的合理性，而且也保证了子区划分的实时性和高效性，实现了子区的绿波协调控制。
[0006]本发明是通过以下技术方案达到上述目的:交通控制区域动态划分方法，包括以下步骤:
[0007]I)计算所有相邻交叉口之间路段的粗划分指标Cl，并以此进行初次划分:当Cl >40时，交叉口间进行协调能取得较好的协调效果；当Cl < -8时，无需进行协调；
[0008]2)对初次划分剩余的路段，根据粗划分指标对它们进行降序排序并开始遍历，进一步对子区进行再次细划分；
[0009]3)根据绿波带带宽达到率Ab是否满足调整条件，对子区进行动态调整。
[0010]作为优选，所述步骤I)中，粗划分指标Cl根据距离原则、流量原则、周期原则进行初次划分，其中Cl:
【权利要求】
1.交通控制区域动态划分方法，其特征在于包括以下步骤: O计算所有相邻交叉口之间路段的粗划分指标Cl，并以此进行初次划分:当Cl > 40时，交叉口间进行协调能取得较好的协调效果；当Cl < -8时，无需进行协调； 2)对初次划分剩余的路段，根据粗划分指标对它们进行降序排序并开始遍历，进一步对子区进行再次细划分； 3)根据绿波带带宽达到率Ab是否满足调整条件，对子区进行动态调整。
2.根据权利要求1所述的交通控制区域动态划分方法，其特征在于，所述步骤I)中，粗划分指标Cl根据距离原则、流量原则、周期原则进行初次划分，其中Cl:
3.根据权利要求1所述的交通控制区域动态划分方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括以下步骤: 步骤1:对初次划分剩余的路段，根据粗划分指标对它们进行降序排序并开始遍历:对于-8 < Cl < 40的路段，需要进行细划分，首先对它们进行排序，为后面的细划分做准备； 步骤2:在未遍历的路段当中选取粗划分指标最大的路段:粗划分指标Cl越大，说明两交叉口间的关联性越强，则优先考虑尝试划入同一子区； 步骤3:试着将路段两端的交叉口划入同一个子区:其实不仅仅是路段两端的交叉口，如果路段两端是两个子区，则考虑将两个子区进行合并； 步骤4:用最大绿波带优化模型计算子区最大双向非对称绿波带带宽:最大双向非对称绿波带带宽即为相同带宽的情况，只是目标函数中的加权系数kw和kv不相等； 步骤5:子区内绿波带带宽是否满足要求:用细划分指标^来衡量绿波带带宽达到率是否满足要求，由于是采用非对称的双向绿波带带宽，所以达到率Ab的计算公式具体化为:
4.根据权利要求1所述的交通控制区域动态划分方法，其特征在于，所述步骤3)的调整条件包括: (1)在每个信号周期内，审查调整条件，即计算绿波带带宽达到率^是否满足Ab ≥ 66% ； (2)根据调整条件是否达标，计算“调整指数”，若未达标，则“调整指数”累计值加1，否则累计值减I ; (3)若“调整指数”累计值达到4，则认为子区的划分已经“过时”，需要对子区做出调整。调整后，“调整指 数”累计值清零。
【文档编号】G08G1/081GK103544841SQ201310499695
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】冯远静, 单敏, 乐浩成, 吴烨, 许优优, 陈蒙奇, 叶峰, 高成锋 申请人:银江股份有限公司, 浙江工业大学