[发明专利]一种预防交叉口堵车的方法

权利要求书

1.一种预防交叉口堵车的方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)对交叉口群进行界定；

2)利用排队论模型判断交叉口是否堵车；

3)基于移动闭塞模型建立速度引导模型；

4)根据上述速度引导模型得到当前车辆最佳行驶速度，并将其回传至当前车辆的车载终端；

所述步骤1)具体包括：采用间距法计算交叉口之间的关联度，筛选出内部交叉口间距小的交叉口，即交叉口群，并将其是为一个整体进行协同控制；

对交叉口群进行界定具体为：

判断是否为交叉口，采用间距法判断上下游交叉口是否为交叉口群

d_ij≤D

其中，(x_up,y_up)为上游交叉口坐标，(x_down,y_down)为下游交叉口坐标，D为上下游交叉口的界定距离，若d_ij≤D，说明车辆处于交叉口范围内；

按照交叉口群里单点交叉口的协调控制关系和空间位置，把交叉口群分为线性交叉口群和网状交叉口群两种基本类型，线性交叉口群呈一条直线，任意两个交叉口之间的连线是一条直线；网状交叉口群指交叉口群中任意两交叉口组成的起止点间可能存在一条路径，也可能存在多条路径；

利用排队论模型判断交叉口是否堵车具体为：

令P_n为在t时刻车辆开出拥堵口的概率，λ为单位时间到达车辆数，μ为车辆疏通能力；且根据排队论，可得：

根据几何级数收敛公式，可得：

P_n＝ρⁿ(1-ρ)

令L为堵塞排队长度，即被堵车辆数量：

得出：

式中，ρ为评判道路是否堵塞的数据，若ρ＜1，则道路正常，无堵车现象；若ρ＞1，则道路出现拥堵现象，数值越大则越严重；

W＝L/λ

式中，W表示为平均等待时间，W越大，表示等待时间越久。

2.根据权利要求1所述的预防交叉口堵车的方法，其特征在于，所述步骤1)中的交叉口群的判定因素包括：周围道路的复杂程度，其与实际情况下的车流量无关，以此给出第一层筛选，筛选出有可能堵车的交叉口群；包含：十字路口、T字路口和车流量较大的窄巷。

3.根据权利要求1所述的预防交叉口堵车的方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：利用排队论模型进行第二层筛选，对上述步骤1)中界定出的交叉口群进行实际车流量监测，并用排队论模型进行计算，来筛选出堵车情况严重或者存在堵车隐患的路口。

4.根据权利要求1所述的预防交叉口堵车的方法，其特征在于，所述步骤2)具体还包括：利用排队论模型来计算各个道路的平均等待队长和平均等待时间，所述各道路的平均等待时间用以判断各道路是否有堵车事件的发生；统计堵车等待时间的历史数据，对平均等待时间设置一个阈值，如果小于该阈值，则判定为不堵车，运用速度引导模型来预防堵车；如果大于该阈值，则判定为堵车，对速度引导模型进行优化，用优化后的速度引导模型来解决堵车问题。

5.根据权利要求1所述的预防交叉口堵车的方法，其特征在于，所述步骤3)具体包括：

移动闭塞模型的核心求解参数是车辆之间的最小追踪间隔L_MB，其由驾驶员反映距离L_REACTION、最大刹车距离L_BRAKE和安全距离L_SAFE构成；把L_MB转化为安全闭塞时距T_MB，T_MB由驾驶员反应时间T_REACTION、车辆紧急刹车时间T_BRAKE和安全距离时间T_SAFE组成，公式表示如下：

其中，V_SUGGEST为车辆的引导速度，a_MAX为车辆最大减速度。