[发明专利]一种主动式的城市道路区域信号配时参数协同优化方法

摘要

本发明公开了一种主动式的城市道路区域信号配时参数协同优化方法，通过循环迭代过程，确定路网关键交叉口及其上游关联交叉口的交通需求控制量，进而实现了区域范围内交叉口信号配时参数的协同优化。该方法可将路网局部范围内的过量交通需求提前分散至上游关联交叉口，有效克服了现有区域路网交通信号协同优化方法仅能被动适应交通需求无法主动调节路网交通需求分布，以及优化求解过程中全局和局部最优兼容性不足、求解复杂度高和优化目标不合理等弊端，可有效发挥交通信号控制系统在提升城市道路交通系统的运行效率，主动缓解城市交通拥堵的重要作用，方法具有较高的实时性、适用性和可操作性特点。

主权项

一种主动式的城市道路区域信号配时参数协同优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1）确定区域信号优化控制范围，构建交叉口数据存储结构，以进口道为储存单元，存储的主要数据包括各流向预测交通需求、各流向交通承载能力、进口道交通承载能力和需求控制识别码；2）预测下一优化控制时段各交叉口进口道断面交通需求，根据流向需求比例计算进口道各流向预测交通需求，并更新至交叉口数据存储结构；3）判别区域内的关键交叉口，生成初始关键交叉口集：3‑1）计算各交叉口各流向的交通承载能力；3‑2）若交叉口存在某一流向预测交通需求大于其交通承载能力，则认为该交叉口为关键交叉口，并计入关键交叉口集，包含该流向的进口道应进行需求控制，更新需求控制识别码为TRUE；3‑3）根据流向需求比例，调整进口道及其包含流向的交通承载能力，并更新至交叉口数据存储结构；4）若关键交叉口集不为空，则转入步骤5），否则，转入步骤6）；5）基于关键交叉口的交通承载能力，通过循环迭代过程，确定关键交叉口上游关联交叉口的交通需求控制量：5‑1）获取关键交叉口集；5‑2）若关键交叉口进口道需求控制识别码为TRUE，则计算其上游相邻交叉口的最大交通需求释放量，重置该进口需求控制识别码为FALSE，转入步骤5‑3），否则，重复该过程，直至所有关键交叉口的进口道均处理完成，转入步骤5‑5）；5‑3）若上游相邻交叉口关联流向的预测交通需求总和大于最大交通需求释放量，则按一定的权重比例分配最大交通需求释放量，作为上游交叉口关联流向的交通承载能力，将上游相邻交叉口视为新的关键交叉口，加入新的关键交叉口集，转入步骤5‑4）；5‑4）若上游交叉口关联流向预测交通需求大于其交通承载能力，则包含该流向的进口道应进行需求控制，需求控制识别码更新为TRUE，根据流向需求比例，调整进口道及其包含流向的交通承载能力，并更新至交叉口数据存储结构，返回步骤5‑2），处理下一进口道；5‑5）获得新的关键交叉口集，若新的关键交叉口为空或关键交叉口均处于优化控制区域边界，则转入步骤6），否则返回步骤5‑1），进行迭代处理；6）计算生成区域交叉口信号配时优化参数。