一种混合交通流的控制方法、装置、设备及存储介质

本发明涉及交通控制，尤其涉及一种混合交通流的控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着城市居民出行需求的快速增加，交通拥堵频繁出现在各级城市中，造成了巨大的经济损失。信号控制作为城市路口交通管理的一种简便手段，已经在世界范围内得到广泛应用。为了实现交叉口的有序组织，信号控制平台将不同车流划分为一系列无冲突的相位，为各相位依次分配交叉口的通行权。当交通需求超过了路网的通行能力并产生交通流溢出时，交通将进入过饱和状态。在过饱和状态下，车流无法在绿灯时间内消散，信号控制策略将会失效。

2、目前，消除过饱和的方式主要通过协同信号控制策略。但是，由于交通状态的描述和控制策略的优化十分复杂，现有的协同信号控制策略通常是以路网中的主干路为对象进行设计的，难以有效消除过饱和现象，不能实现系统全面的协同信号控制。

技术实现思路

1、本发明提供了一种混合交通流的控制方法、装置、设备及存储介质，以解决混合交通流的过饱和现象难以有效消除问题，可以在提高路网信号控制协同性的同时，大大降低通行成本。

2、根据本发明的一方面，提供了一种混合交通流的控制方法，所述方法包括：

3、根据目标路网中各路段交通流量、各路段通行时间以及各起止点组合匹配的非准入交通流量，确定预设离线控制周期内的第一关系式；其中，所述起止点组合是基于目标路网的入口和出口确定的；所述路段包括交叉口路段、连接路段、入口路段和出口路段；

4、在所述第一关系式满足第一约束条件时，确定各路段交通流量的目标取值；其中，所述第一约束条件包括流量分配约束、第一道路容限约束、信号灯时间约束、信号灯相位差约束、路段通行时间约束以及第一关系式取值约束；

5、根据各路段交通流量的目标取值，确定各路段信号灯的绿灯亮起时长，以实现目标路网内的混合交通流控制。

6、根据本发明的另一方面，提供了一种混合交通流的控制装置，该装置包括：

7、第一关系式确定模块，用于根据目标路网中各路段交通流量、各路段通行时间以及各起止点组合匹配的非准入交通流量，确定预设离线控制周期内的第一关系式；其中，所述起止点组合是基于目标路网的入口和出口确定的；所述路段包括交叉口路段、连接路段、入口路段和出口路段；

8、目标取值确定模块，用于在所述第一关系式满足第一约束条件时，确定各路段交通流量的目标取值；其中，所述第一约束条件包括流量分配约束、第一道路容限约束、信号灯时间约束、信号灯相位差约束、路段通行时间约束以及第一关系式取值约束；

9、交通流控制模块，用于根据各路段交通流量的目标取值，确定各路段信号灯的绿灯亮起时长，以实现目标路网内的混合交通流控制。

10、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

11、至少一个处理器；以及

12、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

13、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的混合交通流的控制方法。

14、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的混合交通流的控制方法。

15、本发明实施例的技术方案，根据目标路网中各路段交通流量、各路段通行时间以及各起止点组合匹配的非准入交通流量，确定预设离线控制周期内的第一关系式；然后在第一关系式满足第一约束条件时，确定各路段交通流量的目标取值；其中，所述第一约束条件包括流量分配约束、第一道路容限约束、信号灯时间约束、信号灯相位差约束、路段通行时间约束以及第一关系式取值约束；根据各路段交通流量的目标取值，确定各路段信号灯的绿灯亮起时长，以实现目标路网内的混合交通流控制。本方案通过将整个目标路网作为对象设计协同信号控制策略，解决了混合交通流的过饱和现象难以有效消除问题，可以在提高路网信号控制协同性的同时，大大降低通行成本。

16、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种混合交通流的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流量分配约束包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一道路容限约束包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信号灯时间约束包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路段通行时间约束包括交叉口路段约束、连接路段约束、出口路段约束以及入口路段约束；所述交叉口路段、连接路段、出口路段以及入口路段是基于路段起点和路段终点的节点类型确定的；所述节点类型包括分离节点、汇合节点、入口节点和出口节点；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一关系式为其中，ij表示路段起点为节点i和路段终点为节点j的路段，表示路段集合，πij表示路段ij的交通流量，tij表示路段ij上的通行时间，w表示起止点组合索引，表示起止点组合集合，表示起止点组合w匹配的非准入交通流量，th表示离线控制周期；

7.根据权利要求1-6所述的方法，其特征在于，在确定各路段信号灯的绿灯亮起时长之后，所述方法还包括：

8.一种混合交通流的控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的混合交通流的控制方法。

技术总结
本发明公开了一种混合交通流的控制方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：根据目标路网中各路段交通流量、各路段通行时间以及各起止点组合匹配的非准入交通流量，确定预设离线控制周期内的第一关系式；在所述第一关系式满足第一约束条件时，确定各路段交通流量的目标取值；其中，所述第一约束条件包括流量分配约束、第一道路容限约束、信号灯时间约束、信号灯相位差约束、路段通行时间约束以及第一关系式取值约束；根据各路段交通流量的目标取值，确定各路段信号灯的绿灯亮起时长，以实现目标路网内的混合交通流控制。本技术方案解决了混合交通流的过饱和现象难以有效消除问题，可以在提高路网信号控制协同性的同时，大大降低通行成本。

技术研发人员：李萌,陈湘冬,郭娅明,林犀
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13