一种基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法及系统。该方法包括获取路网中诱导屏指示区域内的交通状态信息和环境信息；根据设定的诱导模型以及求解算法确定诱导内容和初始诱导方案；确定初始诱导方案的延时程度；基于所述延时程度和初始诱导方案，控制诱导屏指示区域内的诱导屏的状态。本发明专利技术综合考虑了路网及交通信息发布需求、诱导时间效益要素，使得建立的诱导模型达到的综合效益更优。更优。更优。

【技术实现步骤摘要】
一种基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法及系统


[0001]本专利技术属于交通工程的控制
，具体地，涉及一种基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法及系统。

技术介绍

[0002]交通诱导屏通过发布交通信息，合理诱导交通流，进而缓解城市交通拥堵，降低车辆的单位行驶距离、排放和节约能源的消耗。当交通拥堵时，安装在路网中的交通诱导点的交通诱导屏正确发布避堵最优诱导路径信息，可提高路网的交通运行效率；当路网处于非拥挤状态时，交通诱导屏可以熄屏节约用电或用于交通宣传。而现有交通诱导屏的开闭和信息发布与交通诱导信息的需求没有很好的结合，诱导屏通常是全时段开启发布路况信息。当道路畅通，不需要进行路况诱导时，诱导屏仍然显示各条道路都是通畅的信息，发布的信息没有价值，就会造成设备资源和电能的浪费。
[0003]因此，需要在对路网状态信息检测的条件下，建立诱导屏的优化控制算法，同时满足路网交通诱导信息发布需求和节能环保综合利用的目标，实现交通诱导屏的最优化使用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法及系统。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供了一种基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法，包括：
[0007]实时获取路网中各诱导屏指示区域内的交通状态信息和环境信息；
[0008]利用交通状态信息和环境信息，根据设定的诱导模型以及求解算法确定诱导屏指示区域内的各诱导屏需要发布的诱导内容和初始诱导方案，其中，诱导模型以诱导屏影响下的路网的诱导总时间效益作为诱导模型的目标函数，并根据路段、路径和时间效益建立约束；
[0009]根据诱导模型，确定各诱导屏指示区域内的交通在诱导情况下的路网诱导时间效益和车均诱导时间效益；
[0010]根据交通状态信息，确定未诱导情况下的路网未诱导时间效益和车均未诱导时间效益；
[0011]根据路网诱导时间效益和路网未诱导时间效益，确定路网诱导时间效益差；
[0012]根据路网诱导时间效益差以及车均诱导时间效益和车均未诱导时间效益，确定初始诱导方案的延时程度；
[0013]基于所述延时程度和初始诱导方案，控制诱导屏指示区域内的诱导屏的状态，并对诱导屏的工作状态信息进行实时反馈。
[0014]本专利技术还提供了一种基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制系统，包括：
[0015]交通环境信息采集模块，用于实时获取诱导屏指示区域内的交通运行状态和环境信息；诱导信息处理模块，用于
[0016]接收交通运行状态和环境信息，并根据设定的诱导模型，并利用设定的模型求解算法确定诱导屏指示区域内的各诱导屏需要发布的交通诱导内容和初始诱导方案，其中，诱导模型以诱导屏影响下的路网的诱导总时间效益作为诱导模型的目标函数，并根据路段、路径和时间效益建立约束；
[0017]根据诱导模型，确定各诱导屏指示区域内交通在诱导情况下的路网诱导时间效益和车均诱导时间效益；
[0018]根据交通状态信息，确定未诱导情况下的路网未诱导时间效益和车均未诱导时间效益；
[0019]根据路网诱导时间效益和路网未诱导时间效益，确定路网诱导时间效益差；
[0020]诱导信息发布模块，用于监控各个诱导屏的运行情况和诱导内容的发布，以及根据路网诱导时间效益差以及车均诱导时间效益和车均未诱导时间效益确定初始诱导方案的延时程度；
[0021]诱导屏控制云平台，用于基于延时程度，控制诱导屏指示区域内的诱导屏的状态，并对诱导屏的工作状态信息进行实时反馈。
[0022]进一步地，所述约束包括路径约束、路段约束和路段时间效益约束，其中，路径约束是将诱导路径的流量作为评价指标，路段约束是将各路段的饱和度的均值和方差以及通过该路段的所有路径的流量和作为评价指标，路段时间效益约束是将诱导交通路段时间效益作为评价指标，其中，诱导路径的流量用公式表示为：
[0023][0024][0025]其中，m表示第m条路径；ω表示第ω个OD对；W表示诱导区域内OD对的集合；R
ω
表示连接OD对ω的所有可行路径的集合；表示OD对ω上路径m的流量；Q
ω
表示OD对ω的总流量；
[0026]饱和度S
l
表示路段l上的车辆的拥挤程度，用公式表示为：
[0027][0028]其中，x
l
表示路段l的路段流量；C
l
表示路段l的最大通行能力；
[0029]路段l的饱和度均值和饱和度方差用公式分别表示为：
[0030][0031][0032]其中，n表示路网上的路段数；
[0033]路段流量x
l
表示通过路段l的所有路径的流量之和，用公式表示为：
[0034][0035][0036]其中，表示路径与路段的拓扑关系，表示路径m使用路段l连接OD对ω，反之，L表示诱导屏指示区域中路段的集合；
[0037]诱导交通路段时间效益T
l1
表示受诱导信息影响下路段l的平均通行时间，用公式表示为：
[0038][0039]其中，x
l1
表示路段l在诱导屏开启的情况下的交通量，t
l0
表示路段l的自由通行时间；a和b表示标定参数，分别取0.15和4.0。
[0040]进一步地，所述诱导模型为：
[0041][0042][0043]其中，f表示受诱导信息影响下的交通量诱导时间效益的目标函数，α1和α2为饱和度均值的上下阈值，β1和β2为饱和度方差的上下阈值。
[0044]进一步地，根据诱导模型，确定各诱导屏指示区域内交通在诱导情况下的路网诱导时间效益和车均诱导时间效益，包括：
[0045]根据诱导模型，确定诱导情况下路段l的配流交通量x
l1
以及诱导交通路段时间效益T
l1
；
[0046]根据配流交通量x
l1
以及诱导交通路段的时间效益T
l1
，确定路网诱导时间效益T1和车均诱导时间效益T
1_a
，用公式表示为：
[0047][0048][0049]进一步地，根据交通状态信息，确定未诱导情况下的路网未诱导时间效益和车均未诱导时间效益包括：
[0050]根据交通状态信息，确定未诱导情况下路段l的交通量x
l2
以及路段时间效益T
l2
；
[0051]根据交通量x
l2
以及路段时间效益T
l2
，确定路网未诱导时间效益T2和车均未诱导时间效益T
2_a
，用公式表示为：
[0052][0053][0054]进一步地，根据路网诱导时间效益差以及车均诱导时间效益和车均未诱导时间效益确定初始诱导方案的延时程度包括：
[0055]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法，其特征在于，包括：实时获取路网中各诱导屏指示区域内的交通状态信息和环境信息；利用交通状态信息和环境信息，根据设定的诱导模型以及求解算法确定诱导屏指示区域内的各诱导屏需要发布的诱导内容和初始诱导方案，其中，诱导模型以诱导屏影响下的路网的诱导总时间效益作为诱导模型的目标函数，并根据路段、路径和时间效益建立约束；根据诱导模型，确定各诱导屏指示区域内的交通在诱导情况下的路网诱导时间效益和车均诱导时间效益；根据交通状态信息，确定未诱导情况下的路网未诱导时间效益和车均未诱导时间效益；根据路网诱导时间效益和路网未诱导时间效益，确定路网诱导时间效益差；根据路网诱导时间效益差以及车均诱导时间效益和车均未诱导时间效益，确定初始诱导方案的延时程度；基于所述延时程度和初始诱导方案，控制诱导屏指示区域内的诱导屏的状态，并对诱导屏的工作状态信息进行实时反馈。2.根据权利要求1所述的基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法，其特征在于，所述约束包括路径约束、路段约束和路段时间效益约束，其中，路径约束是将诱导路径的流量作为评价指标，路段约束是将各路段的饱和度的均值和方差以及通过该路段的所有路径的流量和作为评价指标，路段时间效益约束是将诱导交通路段时间效益作为评价指标，其中，诱导路径的流量用公式表示为：其中，诱导路径的流量用公式表示为：其中，m表示第m条路径；ω表示第ω个OD对；W表示诱导区域内OD对的集合；R
ω
表示连接OD对ω的所有可行路径的集合；表示OD对ω上路径m的流量；Q
ω
表示OD对ω的总流量；饱和度S
l
表示路段l上的车辆的拥挤程度，用公式表示为：其中，x
l
表示路段l的路段流量；C
l
表示路段l的最大通行能力；路段l的饱和度均值和饱和度方差用公式分别表示为：用公式分别表示为：其中，n表示路网上的路段数；路段流量x
l
表示通过路段l的所有路径的流量之和，用公式表示为：表示通过路段l的所有路径的流量之和，用公式表示为：
其中，表示路径与路段的拓扑关系，表示路径m使用路段l连接OD对ω，反之，L表示诱导屏指示区域中路段的集合；诱导交通路段时间效益T
l1
表示受诱导信息影响下路段l的平均通行时间，用公式表示为：其中，1x
l1
表示路段l在诱导屏开启的情况下的交通量，t
l0
表示路段l的自由通行时间；a和b表示标定参数，分别取0.15和4.0。3.根据权利要求2所述的基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法，其特征在于，所述诱导模型为：所述诱导模型为：其中，f表示受诱导信息影响下的交通量诱导时间效益的目标函数，α1和α2为饱和度均值的上下阈值，β1和β2为饱和度方差的上下阈值。4.根据权利要2所述的基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法，其特征在于，根据诱导模型，确定各诱导屏指示区域内交通在诱导情况下的路网诱导时间效益和车均诱导时间效益，包括：根据诱导模型，确定诱导情况下路段l的配流交通量x
l1
以及诱导交通路段时间效益T
l1
；根据配流交通量x
l1
以及诱导交通路段的时间效益T
l1
，确定路网诱导时间效益T1和车均诱导时间效益T
1_a
，用公式表示为：，用公式表示为：5.根据权利要求4所述的基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法，其特征在于，根据交通状态信息，确定未诱导情况下的路网未诱导时间效益和车均未诱导时间效益包括：
根据交通状态信息，确定未诱导情况下路段l的交通量x
l2
以及路段时间效益T
l2
；根据交通量x
l2
以及路段时间效益T
l2
，确定路网未诱导时间效益T2和车均未诱导时间效益T
2_a
，用公式表示为：为：6.根据权利要求5所述的基于路网状态信息的交通诱导屏调用控制方法，其特征在于，根据路网诱导时间效益差以及车均诱导时间效益和车均未诱导时间效益确定初始诱导方案的延时程度包括：当路网诱导时间效益差T
r
≤0时，不进行诱导，控制诱导屏关闭；当路网诱导时间效益差T
r
>0，确定延时程度g...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，邓敏，杨益，马靖，张艺尼，喻火，张宇，
申请(专利权)人：重庆伟登交通工程设计咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：