[发明专利]一种寻找信号控制交叉口群关键路径的方法

权利要求书

1.一种寻找信号控制交叉口群关键路径的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)获取交叉口群的各项数据，包括交叉口群的范围X、交叉口数量N、关键交叉口K、交叉口与路段的连接方式以及各交叉口每个进口道的车道数、渠化方案、排队长度、车速、各流向的交通量；

(2)遍历所有边缘交叉口的数据，计算得到交叉口群内所有路径的离散性关联度I₁，计算公式如下：

I₁＝n_d/n₀

n_d——车队在路径起点绿灯时间内通过的车辆数(veh)

n_o——车队在路径终点绿灯时间内通过的车辆数(veh)；

(3)遍历交叉口群内所有路段，计算得出其两端交叉口的阻滞性关联度I₂，单向N车道路段m的阻滞性关联度计算公式为：

L－－路段长度(m)

——该路段第n个车道的功能区长度(m)

——路段m第n条车道的车辆排队长度(m)

——减速距离(m)

——感知-反应距离(m)；

(4)然后通过遗传算法得出路网中总体关联度，最大的路径，有M条路段的路径，其总体关联度如下：

2.如权利要求1所述的寻找信号控制交叉口群关键路径的方法，其特征在于，步骤(4)中，遗传算法的具体步骤为：

(41)为各交叉口编号，即X＝{0，1，...，N}，用编号序列表示一条路径，即R＝{x_n}，R为一条路径，x_n表示该路径第n个交叉口；从关键交叉口开始向外随机搜索，生成一条两端处于交叉口群边界的路径R，重复生成多个R，构成初始种群

(42)在中随机选择两相交路径：

rand(set)——在set中随机选择一个元素

令X₁₂＝R₁∩R₂，若|X₁₂|≥2，随机取这两条路径的两个交点：

x₁＝rand(X₁₂)，x₂＝rand(X₁₂)

将R₁、R₂在x₁、x₂之间的部分交换，生成子代路径R_F1、R_F2；若|X₁₂|＝1，则将交点x∈X₁₂后的部分交换，生成R_F1、R_F2；多次重复该过程，将生成的所有子代路径组成子代种群模拟自然界的交配、繁殖过程；

(43)计算所有路径的关联度I，并在随机选取多个路径R：

采取自适应概率，每个路径R的被选取的概率公式如下：

p_min、p_max均为可调节参数

f_max——中所有路径的f_Rn的最大值

f_min——中f_Rn的最小值

i_R——路径R的关联度I_R在所有路径中的降序排名

在被选中的R中随机选择一个交叉口x_i，若i≠0∧i≠|R|，则选取x_i-1的另一个相邻交叉口x′_i：

x_i＝rand(R)

x′_i＝rand({x|x∈X∧join(x，x_i-1)})

否则选取另一边缘交叉口x′_i；

若x′_i与后续交叉口x_i+i直接相连，则将R中的x_i替换为x′_i；否则搜寻到x_i+i最短的路径r′＝{x′_i，x′_i+1，...，x′_i+i′}，用r′替换R中的x_i；该步模拟生物基因突变过程；

(44)重新计算所有路径的关联度I，对其进行筛选，仅留下与亲代种群数量相同的一部分路径，构成路径R被去除的概率为：

(45)若种群的路径的关联度未达到收敛条件，也未达到预定的最大迭代次数，令并回到步骤(42)；否则停止迭代并将当前关联度最高的路径R_max作为关键路径。