[发明专利]一种交通低排放的演化调控方法及系统

说明书

本发明公开了一种交通低排放的演化调控方法及系统，可以针对不同几何形状、拓扑结构的交叉口，构建与真实交叉口对应的虚拟交叉口；并且交通低排放的信号控制方案优化是基于微观仿真平台实现的，降低了不合理的信号方案造成的风险；由于演化控制方案的优化以车辆平均延误和交通排放量为综合指标，实现多目标优化的，并通过多次学习后可较为显著的降低车辆平均延误和排放量，提高交叉口的交通通行能力。另外，本发明的系统通过与环境交互学习交通低排放的优化控制方案的，解决了难以进行精确数学建模问题，更好地适用不同的交叉口及交通流状况。

技术领域

本发明涉及道路交通控制、生态交通技术领域，尤其涉及一种交通低排放的演化调控方法及系统。

背景技术

城市道路交叉口不仅是交通流的瓶颈，而且是机动车排放的主要区域。据环保部门统计，机动车尾气排放是城市大气环境的主要污染源。由于机动车排放与道路交叉口的信号控制方案有密切的相关关系，因此，研究面向交通低排放的信号优化控制方法，以降低交叉口车距延误和尾气排放量，具有重要意义。

现有交叉口的优化控制方法主要根据交叉口延误模型进行优化配时，以降低交叉口的车均延误为目的，没有考虑车辆排放因素。近年来，交通低排放控制的研究已经引起了重视，分别在机动车的一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等单一污染物排放建模方面取得了一定的成果，但是，这些成果本质上仍然以延误模型(如Webster，HCM2000延误模型)、以及由此派生的停车次数和排队长度模型等为基础的，存在着模型参数难以标定；无法适应不同饱和度的交通流状况；没有区分大、中和小型车的差异；且假设初始排队为零等问题。

交叉口交通低排放的信号优化控制的关键在于建立交通控制方案-交通排放-延误的关系模型。由于影响因素较多，相互之间存在着非线性强耦合关系，因此，难以精确建模，因此，实现交叉口交通低排放优化控制具有挑战性。

发明内容

本发明的目的是提供一种交通低排放的演化调控方法及系统，不仅有效地降低了城市交叉口的车辆平均延误，提高了交叉口通行能力，更降低了车辆在交叉口区域的一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等污染排放量，并解决了交叉口的交通控制方案-交通排放-平均延误难以建模问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种交通低排放的演化调控方法，包括：

根据实际交叉口的几何形状、道路渠化与信号机，采用微观交通仿真软件构建包含对应的虚拟交叉口及虚拟信号机的场景，在虚拟交叉口各个道路的上游入口处与出口处设置虚拟车辆检测器，并在各个道路生成指定数量的大型、中型与小型虚拟车辆；

根据虚拟交叉口交通流向，设定由非冲突交通流组成的各个相位；

根据所述虚拟车辆检测器获取各个相位所控制道路的当前排队状态；

根据预定的查找表，获得各个相位所控制道路的当前排队状态对应的最佳相位配时；

根据各相位所控制道路的当前排队长度的大小确定相位执行顺序；

由所述虚拟信号机根据所述相位执行顺序依次执行各个相位的最佳相位配时，各虚拟车辆根据微观跟驰模型运动，各虚拟车辆的排放量由微观排放模型推算，获得当前周期内虚拟交叉口虚拟车辆的平均延误、以及一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫平均排放量，并以此更新所述查找表中的评价值，直至各评价值收敛，完成本次交通低排放的演化控制。