[发明专利]一种考虑交叉口信号灯随机延误影响的出行路径确定方法

说明书

本发明属于智能交通技术领域，公开了一种考虑交叉口信号灯随机延误影响的出行路径确定方法，包括以下步骤：构建路网；随机设定第一次模拟时各交叉口信号灯状态、交叉口信号灯各种状态的持续时间、在交叉口信号灯各种状态下的通过时间，构建第一次模拟时各交叉口的水平向转向时间和竖直向转向时间表；得到第一次模拟时到达并经过某一交叉口所用时间；通过弧标号法的Dijkstra算法，为起始节点和终点节点增加虚拟路段，构建第一次模拟时通过各邻接路段的时间表；列出从起始节点到达目的节点经过路段时间最少的所有路径，设定模拟次数，运用蒙特卡洛法计算每次模拟时选择每条路径的次数，再通过收敛曲线确定每条路径的概率，确定概率最高的路径为出行路径。

技术领域

本发明属于智能交通技术领域，涉及一种考虑交叉口信号灯随机延误影响的出行路径确定方法。

背景技术

随着城市中的车辆越来越多，为了更好地维护城市的交通安全，在交叉口设置的信号灯也越来越多。交通诱导系统可根据驾驶员的意愿为其提供最佳行驶路径来达到诱导出行行为，减少在道路上的行驶时间。信号灯延误的影响已经成为城市中搜寻最短路径的一个重要因素，在其上花费的时间已经无法被人忽视。目前，确定最短路径的方法有两种，第一种是只考虑路段行驶时间，不考虑交叉口时间。这个方法虽然简单，但交叉口的时间被忽视，且交叉口时间占比很大，这样求得的最短路径很难让人信服。第二种是考虑路段行驶时间和交叉口时间，但交叉口时间仅仅考虑信号灯的平均延误时间，这种方法忽略了车辆到达交叉口时的随机性和信号灯延误的随机性，从而其结果与现实情况不符，也很难采用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑交叉口信号灯随机延误影响的最短路径确定方法，考虑了在不同时间段出行时各交叉口信号灯状态不同的随机情况，改进了不考虑出行时间随机性在出行路径确定时带来的误差问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种考虑交叉口信号灯随机延误影响的出行路径确定方法，包括以下步骤：

A：构建含有i×j个节点的路网，以i表示横向节点数，以j表示纵向节点数，m表示节点，则用m_i,j表示第i行第j列的交叉口；

B：随机设定第一次模拟时各交叉口信号灯状态、交叉口信号灯各种状态的持续时间、出行人员或车辆在交叉口信号灯各种状态下的通过时间，构建第一次模拟时出行人员或车辆在各交叉口的水平向转向时间和竖直向转向时间表；

C：根据水平向转向时间和竖直向转向时间表，得到第一次模拟时出行人员或车辆到达并经过某一交叉口所用的时间；

D：通过弧标号法的Dijkstra算法，为起始节点和终点节点增加虚拟路段，构建第一次模拟时出行人员或车辆通过各邻接路段的时间表；

E：列出从起始节点到达目的节点经过路段时间最少的所有路径，设定模拟次数，运用蒙特卡洛法计算每次模拟时选择每条路径的次数，再通过收敛曲线确定每条路径的概率，确定概率最高的路径为出行路径。

优选地，所述交叉口信号灯为两相位圆头灯或四相位圆头灯。

优选地，在交叉口信号灯为所述两相位圆头灯时，所述交叉口信号灯状态包括水平向的绿灯、黄灯、红灯和竖直向的绿灯、黄灯、红灯。

优选地，在交叉口信号灯为所述四相位圆头灯时，所述交叉口信号灯状态包括水平向的直行绿灯、直行黄灯、直行红灯、左转绿灯、左转黄灯、左转红灯和竖直向的直行绿灯、直行黄灯、直行红灯、左转绿灯、左转黄灯、左转红灯。

优选地，所述模拟次数至少为14000次。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：