[发明专利]一种高速公路收费站与周边交叉口群的动态调控方法

摘要

本发明涉及高速公路收费站与周边交叉口群的动态调控方法，将高速公路出入口匝道、收费站与周边交叉口群整体路网划分为：出入口匝道与收费站和衔接交叉口的关键子区域、收费站周边其他交叉口群子区域；在收费站和衔接交叉口子区域建立自适应收费站与衔接交叉口之间的协同控制机制，在周边其他交叉口群子区域建立交叉口群内的模糊逻辑控制机制；调用收费站通行能力调控模型以实现动态调节出入口收费通道的实际通行能力。本发明方法首次提出了根据不同交通状态而动态改变高速公路收费站与交叉口群的通行速率的协同控制模型、动态改变出入口收费通道通行能力的自适应调控模型，适用于高速公路收费站与周边交叉口群的区域性路网协同控制。

主权项

1.一种高速公路收费站与周边交叉口群的动态调控方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据高速公路出入口匝道、收费站与周边交叉口群的相关性特征，将高速公路出入口匝道、收费站与周边交叉口群整体路网划分为：出入口匝道与收费站和衔接交叉口的关键子区域、收费站周边其他交叉口群子区域；S2、针对出入口匝道与收费站和衔接交叉口的关键子区域，对非饱和交通流状态与饱和交通流状态分别调用对应的子区域车辆平均延误最小化、子区域通过的车辆数最大化的最优化协同控制方法进行动态交通优化控制；针对收费站周边其他交叉口群子区域，将出入口匝道与收费站和衔接交叉口作为一个整体，当作收费站周边其他交叉口群子区域的交通流产生与消散的节点，根据所有节点与周边交叉口群之间的路段拥挤度与平均行车延误的隶属度关系，以节点之间的路段拥挤度与车辆平均延误为输入变量，以绿灯时间调整量为输出变量，调用模糊控制规则对周边交叉口群各相位绿灯时间进行增加或减小的动态调控；出入口匝道与收费站和衔接交叉口的关键子区域与收费站周边其他交叉口群子区域之间作为均衡彼此路网交通压力的可控节点，建立双向反馈机制，当其中一个子区域发生拥堵时，另外一个子区域进行协调控制，减少车流进入拥堵子区域同时最大程度疏散拥堵子区域的车流；把收费站作为动态限流的可控节点，调用收费站通行能力调控算法调节ETC通道的可变限速标志，以调节ETC车辆的通行速度，实现动态调控收费站ETC通道的通行能力；调用收费站通行能力调控算法调节非ETC通道的红绿灯周期和/或收费栏杆抬起周期，实现动态调控收费站非ETC通道的通行能力。