一种交通诱导策略的实现方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涉及智能交通领域，特别涉及一种交通诱导策略的实现方法。
【背景技术】
[0002] 交通诱导，或称交通流诱导，是以当前飞速发展的电子与信息技术为依托，通过交 通分配与诱导，合理的将处于路网中分布不均匀的车流量进行合理的再分配和诱导控制， 从而通过控制诱导改善路网中的交通流状况，减少路网中拥塞的发生，提高路网中道路的 利用率，减少人车的出行费用。
[0003] 当前已经存在的交通诱导系统存在若干缺点，主要表现在两个方面，首先，它们是 一种基于被动反应式的路径诱导策略，即当交通拥塞发生的时候才采取措施缓解交通拥 塞，虽然目前已经有一些基于预测性的路径诱导系统，但它们仅仅是一种警告系统，即当交 通发生拥塞的时候向车辆提供交通实时信息，而不是主动向车辆提供诱导信息以避免交通 拥塞的发生。其次，它们均是基于交通流的宏观诱导方式，也即是，若处于某一道路的车辆 具有相同的目的地，那么处于这同一交通流的车辆将会收到相同的交通诱导信息，即这些 车辆均会被诱导到相同的替代路线，如果处于该交通流的车辆大部分遵循该诱导信息，则 可能导致二次拥塞的发生，即产生"拥塞漂移"现象。而本发明能够很好地解决上面的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种交通诱导策略的实现方法，该方法能够降低"拥塞漂移" 现象的产生，并且降低了路网的整个路段平均行程时间。
[0005] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种交通诱导策略的实现方法，该 方法包括如下步骤：
[0006] 步骤1 :拥塞路段的检测和预测
[0007] 交通路网可以看做是一张加权有向图，其中加权有向图的节点代表路网中的路 口，线代表路段，权值可以代表路段长度、行程时间等信息，本发明将行程时间作为路网 加权有向图的权值，即求最短路径即是求最短行程时间，路段的权值随着路段上交通流 量的变化而动态的发生着变化。本发明采用Greenshield模型估计路段平均行程时间， Greenshield模型估计路段平均行程时间的思想是认为在路段i上，平均行程速度估计值 \和路段交通流L存在一种线性关系，即：
【主权项】
1. 一种交通诱导策略的实现方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 步骤1 :拥塞路段的检测和预测； 步骤2:车辆诱导目标的选择； 步骤3 :车辆诱导等级的划分； 步骤4 :AR*诱导策略实施。
2. 根据权利要求1所述的一种交通诱导策略的实现方法，其特征在于，所述方法的步 骤1包括：将行程时间作为路网加权有向图的权值，即求最短路径，即是求最短行程时间， 路段的权值随着路段上交通流量的变化而动态的发生着变化；采用Greenshield模型估计 路段平均行程时间，Greenshield模型估计路段平均行程时间的思想是认为在路段i上，平 均行程速度估计值Vi和路段交通流K i存在一种线性关系，即：
(1) Ti=LiAi (2)其中：、表示路段i在自由流交通状况下的路段平均行程速度； 1表示行驶在路段i的车辆； Kjam表示路段i拥塞情况下车辆数； 1^表示路段i的道路长度； 凡表示路段i路段行程时间估计值； 路段自由流速度表示路段在顺畅无拥塞情况下的行车平均速度，所有路段的自由流速 度均规定为所在路段的最高限速，
表示路段i上当前时间段的车辆数和路段i所能容 下的最大车辆数，即：及路段容量比值，其中当前路段i上的车辆数目可以通过浮动车数据 或者设置在路段边界上的固定检测器检测得到，其中路段容量可以由公式3计算得到，即：
(3) 其中：表示车辆的平均长度； Lmin_gap表示车辆间的最小间距； 定义一个拥塞阈值S (δ e [〇，1])，当
时表示路段该路段产生或者即将发生 拥塞，当判断路段发生拥塞的时候，系统将为处于该路段上的车辆重新计算新的诱导路线。
3. 根据权利要求1所述的一种交通诱导策略的实现方法，其特征在于，所述方法的步 骤2包括：将即将驶入该拥塞路段的上游路段车辆作为候选诱导车辆，定义一个参数L，用 以表示该拥塞路段上游路段距离该拥塞路段的路段数，当某路段发生拥塞或者即将发生拥 塞时，即将驶入该路段的上游L条路段都将收到新的路径诱导信息。
4. 根据权利要求1所述的一种交通诱导策略的实现方法，其特征在于，所述方法的步 骤3包括：将对需要诱导的车辆进行等级划分，不同的诱导等级将获得可能不同的诱导路 线，从而向诱导的车辆推送不同的诱导信息以避免"拥塞漂移"现象的产生；选择根据候选 诱导车辆距离其终点行程时间的长短给诱导车辆划分诱导等级；若候选诱导车辆距离其终 点行程时间越长，诱导车辆被重新诱导的优先级越高，拥塞发生时将越早获得新的诱导路 线；相反若时间越短，诱导车辆优先级越低，拥塞时获取新的诱导路线的时间越迟，BP : GG = remainTT (4) 其中：GG (Guidance Grade)表示诱导等级值； remainTT (Remain Travel Time)表不车辆剩余行程时间； 根据上述公式4,车辆被诱导的优先等级等于其剩余行程时间，当剩余行程时间越长， 其诱导等级越高，获得优先诱导的概率越大。
5.根据权利要求1所述的一种交通诱导策略的实现方法，其特征在于，所述方法的步 骤4包括：在估价函数f (η)的基础上加入一个阻抗函数R(η)，称其为带阻抗函数的A*算 法，即： F(η) = (1-β ) (6(η)+Η(η)) + β XR(n) 其中：G(n)是从出发地到路口 n的路段行程时间； Η(η)是从η节点到目标节点的最佳路径的估计代价； β为权重参数，用以平衡原Α*算法和新加入的阻抗函数； R(n)表示从出发起点路口到目的地路口 η所经过所有路段的路径计数器之和； 若较多的车辆被分配到最优路径上，将使得代价函数F(n)值增大，下一时间窗口诱导 车辆的路线诱导可能将分配到新的F(n)代价函数更低的诱导路线上。
【专利摘要】本发明公开了一种交通诱导策略方法，该方法针对目前交通诱导策略存在“拥塞漂移”现象的问题，通过在基于行程时间的最短路径费用函数中引入根据已诱导车辆和路段特性定义的路径计数器阻抗函数，本发明提出了同一种AR*路径诱导策略。改进的诱导策略首先通过对拥塞路段的检测、诱导车辆的候选、车辆诱导等级的划分，然后将车辆诱导至行程时间和路径计数器总费用代价函数最小的最优路径上。仿真结果表明，两种改进的诱导策略能够减少路网“拥塞漂移”现象的发生和平均行程时间。
【IPC分类】G08G1-09
【公开号】CN104851309
【申请号】CN201510294215
【发明人】赵海涛, 唐紫浩, 廖春伟, 刘南杰
【申请人】南京邮电大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年6月1日