[发明专利]一种基于效用的交叉路口交通信号控制方法

权利要求书

1.一种基于效用的交叉路口交通信号控制方法，其特征在于：所述交通信号控制方法包括以下步骤：

步骤1：实时检测车辆内乘客数量、乘客乘车时间、车辆能耗大小以及车辆污染排放大小，并存储成车辆信息数据包VIP的格式；

步骤2：将驶向交叉路口I_j,k等待绿灯的车辆V_i和已经到达交叉路口I_j,k等待红灯的车辆V_w的VIP车辆信息数据包传输给路口控制单元RCU，车辆V_i和车辆V_w位于交叉路口I_j,k的相对方向；

步骤3：路口控制单元RCU计算车辆V_i的额外绿灯分配时间和车辆V_i的综合效用

首先计算车辆V_i到达交叉路口的时间和路口绿灯剩余时间

tVia=l×∫vmin(ρ)vmax(ρ)1sVi×12πσe((sVi-μ)22σ2)dsVi]]>

其中，σ为车辆行驶速度的标准差，μ为车辆行驶速度的均值，车辆密度ρ描述的路口前车辆的拥塞情况，根据车辆V_i当前节点N_b和交叉路口所在节点N_a之间的车辆数量以及节点之间的距离l来计算，α为增益因子，车辆密度ρ的计算公式如下：

ρ=α×Na-Nbl]]>

若路口I_j,k的绿灯剩余时间为t_j,k，则路口为车辆V_i分配的额外绿灯时间通过下式计算：

tVi=tVia-tj,k]]>

根据权重计算车辆V_i的综合效用如下式：

UVi=W1pVi+W2fVi+W3eVi+W4hVi]]>

W₁+W₂+W₃+W₄＝1

其中，为表征车辆内乘客数量的参数，为表征车辆当前能耗情况的参数，为表征车辆的污染排放情况的参数，为表征乘客平均乘车时间；

同时路口控制单元RCU得到车辆V_w的红灯等待时间根据权重计算车辆V_w的综合效用如下式：

UVw=W1pVw+W2fVw+W3eVw+W4hVw]]>

W₁+W₂+W₃+W₄＝1

其中，为表征车辆内乘客数量的参数，为表征车辆当前能耗情况的参数，为表征车辆的污染排放情况的参数，为表征乘客平均乘车时间；

计算车辆V_i的效用与时间的乘积减去车辆V_w的效用与时间的乘积的差值，所得即为交叉路口某一方向上整体效用值；

步骤4：路口控制单元RCU计算交叉路口各个方向的额外绿灯分配时间的单位效用值大小，并选取其中效用值最大的方向确定分配额外需求的绿灯通过时间。