【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于交通管理，尤其涉及一种用于全局路径规划的交通流建模方法。
技术介绍
1、随着通信、传感、计算等信息化技术的发展和车联网技术的不断成熟，逐渐的将车辆、传感器、行人和交通设施等元素融合为一个整体。通过终端控制实现个体之间的交互，达到提升路网负荷能力和通行效率的目的。交通仿真是运用现代计算机技术模拟真实交通系统，并建立数学计算模型的过程，是交通领域研究的重要技术途径，更是当前智能网联汽车技术研究的主要手段。根据模型尺寸的差异，交通仿真模型主要包含宏观模型、微观模型和中观模型。宏观模型的对象主要是集成型交通变量，如交通流、车辆密度、平均速度等；微观模型从个体驾驶员视角来研究交通动态。驾驶员的行为包括跟车、换道以及路线选择等。仿真模型中每个车辆的移动，一般假定车辆行为同时依赖于车辆的物理属性和驾驶员的控制行为。
2、在真实场景下进行车联网研究测试工作需耗费大量人力物力财力，人员的安全性无法保证，故目前对车联网技术的研究，大多通过计算机软件仿真技术进行。现有的仿真技术对车辆的动力学和运动学建模发展已经成熟，但缺少针对模拟现实交通流的建模方法。现有的交通仿真模型在实时获取道路信息上都有一定的局限性，基于路径规划的路网数学模型建立不能全面包含路网中的个体信息，以及个体之间的关系。为此我们提出一种用于全局路径规划的交通流建模方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于全局路径规划的交通流建模方法，旨在解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目
3、一种用于全局路径规划的交通流建模方法，包括以下步骤：
4、步骤s1、利用sumo仿真软件建立路网和交通流模型：进行交通流生成、仿真参数配置和交通流模型搭建，然后结合车流、仿真参数和路网在sumo软件中完成仿真输出；
5、步骤s2、建立sumo/matlab联合仿真平台：sumo通过traci接口通信，实现联合仿真，所述traci接口采用matlab语言；
6、步骤s3、建立路网数学模型；
7、步骤s4、根据路网数学模型生成可达路径。
8、进一步的，所述步骤s1的具体操作为：
9、a.进行路网选择：在开源地图中选取路网区域，根据所述路网区域导出可编辑路网文件；
10、b.完成地图编辑：对可编辑路网文件进行编辑和修缮；
11、c.进行路网参数的设定：对路网元素进行有序数字编号。
12、进一步的，所述步骤s2中，sumo包括控制器；matlab包括交通数据采集模块和优化方案模块。
13、进一步的，所述步骤s2的具体操作为：
14、在matlab中的交通数据采集模块通过traci.get系列函数从交通流模型中获取路网元素的数据，并且输入到优化方案模块，得到优化结果后，控制器通过traci.set系列函数对目标车辆进行控制，形成闭环控制。
15、进一步的，所述步骤s3的具体操作为：
16、假设 n为所有目标区域的可行驶支路，起点所在支路为1，终点所在支路为 n；定义矩阵为支路间的相互关系；
17、其中，矩阵元素为变量，表示支路 i到支路 j的通过性：若支路 i和支路 j相连，并且车辆可直接由支路 i行驶至支路 j，则等于支路 i所指向的交通路口编号，否则等于0。
18、进一步的，所述步骤s4的具体操作为：
19、将目标车辆的当前位置记为，目标位置记为；
20、将可达路径集合记为，将可达路径用数组表示，记为，目标车辆在道路时，提取矩阵的第行的非零元素的纵坐标记为，即为道路可通行支路的集合；
21、若为空集，则重新开始新一轮循环；
22、若不为空集，随机选择中的一个元素，若未在中未出现过，则选取该元素为在集合中后一位的元素，记为；若在中出现过，从中清除该元素，随机下一个元素；
23、当第次循环，选择的支路为时，即为时，结束循环，输出可达路径；记为可达路径集合，若中没有与相同的元素，则把并入到中。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
25、本专利技术利用仿真软件搭建了更加真实的路网场景和交通流场景，同时提供了用于全局路径规划的路网数学模型，以及通过traci通信接口搭建了仿真平台，既构建了合理的交通流速度等宏观交通信息，也可以实时获取车辆的速度、位置、红绿灯等微观交通信息，并为后续生成路径提供了简单且高效的方法，适合推广。
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1.一种用于全局路径规划的交通流建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于全局路径规划的交通流建模方法，其特征在于，所述步骤S1的具体操作为：
3.根据权利要求2所述的用于全局路径规划的交通流建模方法，其特征在于，所述步骤S2中，SUMO包括控制器；Matlab包括交通数据采集模块和优化方案模块。
4.根据权利要求3所述的用于全局路径规划的交通流建模方法，其特征在于，所述步骤S2的具体操作为：
5.根据权利要求1所述的用于全局路径规划的交通流建模方法，其特征在于，所述步骤S4中，对可达路径进行约束：每条道路最多通过一次。
【技术特征摘要】
1.一种用于全局路径规划的交通流建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于全局路径规划的交通流建模方法，其特征在于，所述步骤s1的具体操作为：
3.根据权利要求2所述的用于全局路径规划的交通流建模方法，其特征在于，所述步骤s2中，sumo包括控制器；m...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘奇芳，李东子，杨瀚宇，胡云峰，陈虹，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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