[发明专利]车联网下基于MFD和排队长度的路网边界限流控制方法

说明书

本发明涉及控制方法技术领域，更具体地，涉及一种车联网下基于MFD和排队长度的路网边界限流控制策略的方法，具体步骤如下：(a)首先获取交通参数；将GPS车载设备均安装至车辆上，实时发送经纬度和速度等信息；(b)其次，划定路网区域的车辆的满足条件，并根据条件判定移动车辆是否落在路网区域内；(c)再次，将各路段上各车辆到达各进口停车线距离进行计算，并最终得出最大排队长度q_Lmax(i)，取路段长度Li的95％为路段安全排队长度Lsi，将q_Lmax(i)与Lsi进行比较判断车辆是否造成上游交叉口出现交通拥堵；(d)最后，对边界交通进行限流控制；当路网趋于拥堵时，对路网实施简单边界限流控制。本发明在车联网环境下，实时路网中车辆数和路段最大排队长度。

技术领域

本发明涉及控制方法技术领域，更具体地，涉及一种车联网下基于MFD和排队长度的路网边界限流控制策略的方法。

背景技术

随着社会经济飞跃发展，汽车保有量剧增，城市交通拥堵问题恶化，已成为城市发展的瓶颈之一。为了减少车辆延误时间和排队长度，缓解交通拥堵，大部分大城市采用先进的交通控制技术，实施了智能化交通信号控制系统。但随着车流不断增多，部分城市交通出现了过饱和交通现象，原有交通控制系统效果受到影响。近期Daganzo和Geroliminis两位学者研究了大量实际交通数据，发现城市交通路网中具有一定客观规律性，即路网的交通运行状态和移动的车辆数之间的联系，该关系其称之为宏观基本图(MacroscopicFundamental Diagrams，MFD)，后续多位学者通过大量实际数据，也证实了宏观基本图的普通性。部分学者提出利用宏观基本图相关理论，对过饱和交通区域进行交通管控，从而改善过饱和交通区域的拥堵情况。如马莹莹提出利用MFD可从宏观层面对路网进行交通信号控制的设想；杜怡曼等提出基于宏观基本图的区域交通总量动态调控技术；Mehdi等研究了基于网络MFD的反馈闸门控制方法，Yosh等针对过饱和路网，提出基于宏观基本图的区域计量控制方法,并验证了该方法的有效性；笔者曾提出基于MFD的路网简单边界限流控制策略，并验证了其有效性。经进一步研究，笔者认为在路网实施周边交通限流策略时，应当避免周边限流交叉口车辆排队溢出造成上游交叉口拥堵的情况，但如何实时判断边界路段是否出现溢流现象成为了问题的关键所在。近期，各国大力发展车联网技术，车联网是智能交通系统的发展方向，在车联网环境下，车辆位置、速度等信息可通过车载终端和路侧单元，实时上传至指挥中心，为实时确定路网车辆数和排队长度提供可靠手段，为改进交通信号控制提供了机遇和条件。。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种车联网下基于MFD和排队长度的路网边界限流控制策略的方法，本发明在车联网环境下，实时路网中车辆数和路段最大排队长度，依据宏观基本图，在路网实施周边交通限流控制策略时，实时判断各边界路段的最大排队长度是否超越路段安全排队长度，及时调整路网涌入率，避免边界路段出现溢流现象。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种车联网下基于MFD和排队长度的路网边界限流控制方法，具体步骤如下：

(a)首先获取交通参数；将GPS车载设备均安装至车辆上，实时发送经纬度和速度等信息；

(b)其次，划定路网区域的车辆的满足条件，并根据条件判定移动车辆是否落在路网区域内；从待判断的车辆经纬度点向某一个方向引射线，计算和路网边界交点的个数，如果个数是偶数或者0则点在路网区域外部，如果是奇数，则在路网区域内部；将落在路网区域内的车辆数折算成当量交通量，确定路网车辆数N和各路段的流量qi(i表示第i条路段)；