[发明专利]一种可变信息板诱导区域动态划分方法

说明书

技术领域

本发明属于现代交通控制与诱导技术领域，主要涉及一种在交通中用于出行诱导的可变信息板诱导区域动态划分。

背景技术

随着交通道路的发展以及交通运输工具的大量增加，交通状况也越来越受到政府和人们的重视。特别是在城市交通中，道路网络更加复杂，交通车辆数目更加庞大，由交通拥挤或交通突发事故造成大量经济损失和对人们的日常生活造成了巨大的负面影响。

在城市公路交通网络中，可变信息板(Variable Message Sign，VMS)得到了越来越多的应用。它不仅可以对车辆进行诱导，而且技术相对简单，成本相对低廉，已受到广泛关注，具有良好的应用前景。在国内，可变信息板还远未有发挥出其应有的作用，当前一些可变信息板起到的作用仅仅是一种宣传标语的作用，而另外的可变信息板基本上都是针对其下游道路近邻的几个固定交叉口进行诱导，它所诱导的区域是一个静态区域，限制了可变信息板发挥更大的作用。因此，研究可变信息板的动态区域诱导具有重大的现实意义。

国内对于利用可变信息板如何提高诱导区域交通能力的研究阶段还处于很不成熟的阶段，国外的许多研究仅仅研究可变信息板应用在单条交通线上，如高速公路，面向高速公路的车速侦测、报警，然后利用可变信息板发布诱导信息，使得车速理想化，是一个线控模型，而不是针对交通网络。

发明内容

针对上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种在交通流时刻变化的环境下求得整个区域的交通趋向于最优状况的可变信息板诱导区域动态划分方法。

本发明的目的是在交通流时刻变化的环境下求得整个区域的交通趋向于最优的状况。根据可变信息板下游道路的交通状况生成对车辆进行诱导的信息，通过可变信息板将信息向外发布，诱导出行者改变行车路线，改变每一个交叉口的交通转向比例，将交通流引向较不拥挤的道路上，从而达到均衡交通流分布、改善交通状况的目的。

本发明采用的技术方案如下：一种可变信息板诱导区域动态划分方法，该方法包括如下步骤：

a、利用前向关联边存储结构建立路网数据结构，同时引入表示交叉口的动态数组Node，表示道路的最大流量maxflux动态数组和表示交叉口的转向流量的二维TurnFlux数组，建立扩展的前向关联边数据结构，maxflux动态数组和TurnFlux数组可以确定由当前道路转向相邻其他道路的转向比例；

b、获取交通实时信息、每块可变信息板相关信息以及交通管理者配置信息；

c、修改路网数据结构，建立动态网络流模型；

d、利用所建立的路网数据结构和网络流模型，针对每一块可变信息板，计算该时段的诱导区域。

本发明的可变信息板诱导区域动态划分方法中步骤d的计算诱导区域的方法步骤如下：

步骤1：初始化，将路网图中所有道路都置为未被访问，并将子区域道路列表置为空；从该可变信息板所背向的道路出发，将此条道路作为当前道路，转步骤2执行；

步骤2：依次访问与当前道路相连的道路，若该相连的道路未被访问过，而且从当前道路转向该条道路转向比例非负，以及该相连的道路上无可变信息板，则将该相连道路置为已访问，并将其加入道路列表，将该相连道路作为当前道路，转步骤3；否则，终止这条相连道路的计算，选择与当前道路相连的另一条道路，将其作为当前道路，转步骤3。

步骤3：继续执行步骤2直至图中所有道路都被访问或转向比例为负值，或者直至所计算的所有比例之积小于交通管理者所设定的转向比例上限β值为止，或者该道路上有可变信息显示板，则终止这条道路的计算；最后终止时，当前可变信息板所负责的子区域中所有的道路就存储在道路列表中。

本发明的可变信息板诱导区域动态划分方法，步骤a中扩展的前向关联边数据结构的建立过程如下：读入路网中所有交叉口，读入所有道路对象，且每个道路对象包括道路的权重，生成一个交叉口动态数组和一个表示道路的动态数组；将交叉口动态数组以及道路的动态数组里的数据插入到前向关联边存储结构中的PointedNode与Pointer、Delays数组中。

本发明的可变信息板诱导区域动态划分方法，步骤c中修改路网数据结构的过程如下：根据每一块可变信息板的背向的道路id列表，将路网数据结构中的这些道路的长度置为无穷大，流量置为无穷小；根据步骤b取得的实时数据，和交通管理者所设置的需要更新可变信息板上的诱导信息的时间间隔α，计算从上次信息更新以来到本次需更新的时间段内所流过的车辆比例。