【技术实现步骤摘要】
城市拥堵区域路网双层边界控制方法
本专利技术属于区域路网交通控制领域，具体涉及包含控制延误的区域路网边界总量控制和路网预期进入总量分配优化方法，即区域路网双层边界控制方法。
技术介绍
我国城市交通拥堵问题日益严峻，拥堵范围从单个交叉口和路段逐渐扩大到区域路网。为解决城市交通拥堵日益系统化、全局化的问题，亟需探索路网层面的实时交通控制方法。近年来，国内外的学者们参照路段的交通流三参数基本图提出了网络级的宏观基本图(MFD)。MFD存在独立于路网OD和车辆个体交通行为，可以为路网实时交通控制提供简单有效的交通集聚模型。随着对MFD特性理解的不断深入，基于MFD的路网边界控制方法获得越来越多的关注。现有的基于MFD的边界控制方法通过对单个周期内路网进入交通总量的控制，显著缓解了城市交通拥堵，但它们在确定了预期进入路网(控制)总量后，简单地采用边界交叉口上游路段的相对饱和度将该总量分配到单个控制交叉口。但是，控制总量分配方法直接影响路网内部密度分布，路网内部密度分布对路网整体表现有着显著影响。关于控制总量优化分配分配...
【技术保护点】
1.城市拥堵区域路网双层边界控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n步骤1)根据城市区域路网实际的道路线型、车道、渠化、信号配时、其他交通管理措施、车型比例以及OD数据，构建包含动态分配模块的VISSIM仿真模型；/n步骤2)根据路网各路段的流量和速度数据对模型进行标定；/n步骤3)得到路网宏观基本图MFD，建立路网车辆数的平衡等式，并将其离散化：/nΔN(k+1)＝AΔN(k)+B[ΔUI
【技术特征摘要】
1.城市拥堵区域路网双层边界控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1)根据城市区域路网实际的道路线型、车道、渠化、信号配时、其他交通管理措施、车型比例以及OD数据，构建包含动态分配模块的VISSIM仿真模型；
步骤2)根据路网各路段的流量和速度数据对模型进行标定；
步骤3)得到路网宏观基本图MFD，建立路网车辆数的平衡等式，并将其离散化：
ΔN(k+1)＝AΔN(k)+B[ΔUIg(k-dg)+ΔIu(k)+ΔDi(k)]式(1)
其中，Δ为参数与参数预期值间的偏差量，N(k)是在第k个时间步长内的路网累计车辆数，UIg(k)是第k步长内从控制交叉口进入路网的流量，Di(k)是第k个时间步长内的路网内部交通需求，Iu(k)是第k个时间步长内从上游交叉口无控制的边界交叉口进入流量，dg是控制交叉口进入路网延误时间，取的时间步长的整数倍；
步骤4)假定短时间内Iu(k)+Di(k)＝0，通过基于最小平方和的参数估计算出A和B，推导出如下的标准的PI控制系统：
其中，KP和KI分别是非负的比例和积分增量，通过z变化可以获得在不同的时间延误dg条件下它们与参数A和B之间的关系，
是在路网临界车辆数范围内选取的特定车辆数值，通过在路网车辆数临界范围内试算选取使路网延误最小的值为的最终值；
步骤5)计算得到KP和KI值，计算区域路网在第k个时间步长内预期进入路网交通量ΔUIg(k)；
步骤6)根据控制交叉口m上游直行进入路网路段在第k步长内的排队长度Lm(k)与对应绿灯时间最大消散排队长度lm(k)、对应路段的长度lm的关系，定义三种临界状态，假设三种状态间采用线性方式过渡，不同排队状态情况下的控制交叉口直行进入路网相位的绿灯时间求法如下：
当Lm(k)＜lm(k)时，控制系统不将排队问题纳入考虑
当Lm(k)≥β1lm时，路段排队溢出风险很高，控制系统强制减少不低于对应绿灯时间g1s的排队长度，
当lm(k)≤Lm(k)＜β2(β1lm-lm(k))+lm(k)＝lm2+lm(k)时，路段排队溢出风险较高，控制系统使排队长度增速下降，
当lm(k)+lm2≤Lm(k)＜β1lm时，路段排队溢出风险高，控制系统使排队长度下降，
其中，β1和β2是系数，为从控制交叉口m直行进入路网相位在第k步长的交通需求对应的必要绿灯时间，Gm(k)为第k步长对应的最终绿灯时间；
步骤7)将ΔUIg(k)分配中的研究对象从单个控制交叉口对应的单个路段，扩展为由其关联路段组成的虚拟子区路网，具体而言：
控制交叉口m...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘攀，何子昂，徐铖铖，季彦婕，李志斌，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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