一種交通誘導策略的實現方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及涉及智能交通領域，特別涉及一種交通誘導策略的實現方法。
【背景技術】
[0002] 交通誘導，或稱交通流誘導，是以當前飛速發展的電子與信息技術為依托，通過交 通分配與誘導，合理的將處于路網中分布不均勻的車流量進行合理的再分配和誘導控制， 從而通過控制誘導改善路網中的交通流狀況，減少路網中擁塞的發生，提高路網中道路的 利用率，減少人車的出行費用。
[0003] 當前已經存在的交通誘導系統存在若干缺點，主要表現在兩個方面，首先，它們是 一種基于被動反應式的路徑誘導策略，即當交通擁塞發生的時候才采取措施緩解交通擁 塞，雖然目前已經有一些基于預測性的路徑誘導系統，但它們僅僅是一種警告系統，即當交 通發生擁塞的時候向車輛提供交通實時信息，而不是主動向車輛提供誘導信息以避免交通 擁塞的發生。其次，它們均是基于交通流的宏觀誘導方式，也即是，若處于某一道路的車輛 具有相同的目的地，那么處于這同一交通流的車輛將會收到相同的交通誘導信息，即這些 車輛均會被誘導到相同的替代路線，如果處于該交通流的車輛大部分遵循該誘導信息，則 可能導致二次擁塞的發生，即產生"擁塞漂移"現象。而本發明能夠很好地解決上面的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明目的在于提供一種交通誘導策略的實現方法，該方法能夠降低"擁塞漂移" 現象的產生，并且降低了路網的整個路段平均行程時間。
[0005] 本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：一種交通誘導策略的實現方法，該 方法包括如下步驟：
[0006] 步驟1 :擁塞路段的檢測和預測
[0007] 交通路網可以看做是一張加權有向圖，其中加權有向圖的節點代表路網中的路 口，線代表路段，權值可以代表路段長度、行程時間等信息，本發明將行程時間作為路網 加權有向圖的權值，即求最短路徑即是求最短行程時間，路段的權值隨著路段上交通流 量的變化而動態的發生著變化。本發明采用Greenshield模型估計路段平均行程時間， Greenshield模型估計路段平均行程時間的思想是認為在路段i上，平均行程速度估計值 \和路段交通流L存在一種線性關系，即：
【主權項】
1. 一種交通誘導策略的實現方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： 步驟1 :擁塞路段的檢測和預測； 步驟2:車輛誘導目標的選擇； 步驟3 :車輛誘導等級的劃分； 步驟4 :AR*誘導策略實施。
2. 根據權利要求1所述的一種交通誘導策略的實現方法，其特征在于，所述方法的步 驟1包括：將行程時間作為路網加權有向圖的權值，即求最短路徑，即是求最短行程時間， 路段的權值隨著路段上交通流量的變化而動態的發生著變化；采用Greenshield模型估計 路段平均行程時間，Greenshield模型估計路段平均行程時間的思想是認為在路段i上，平 均行程速度估計值Vi和路段交通流K i存在一種線性關系，即：
(1) Ti=LiAi (2)其中：、表示路段i在自由流交通狀況下的路段平均行程速度； 1表示行駛在路段i的車輛； Kjam表示路段i擁塞情況下車輛數； 1^表示路段i的道路長度； 凡表示路段i路段行程時間估計值； 路段自由流速度表示路段在順暢無擁塞情況下的行車平均速度，所有路段的自由流速 度均規定為所在路段的最高限速，
表示路段i上當前時間段的車輛數和路段i所能容 下的最大車輛數，即：及路段容量比值，其中當前路段i上的車輛數目可以通過浮動車數據 或者設置在路段邊界上的固定檢測器檢測得到，其中路段容量可以由公式3計算得到，即：
(3) 其中：表示車輛的平均長度； Lmin_gap表示車輛間的最小間距； 定義一個擁塞閾值S (δ e [〇，1])，當
時表示路段該路段產生或者即將發生 擁塞，當判斷路段發生擁塞的時候，系統將為處于該路段上的車輛重新計算新的誘導路線。
3. 根據權利要求1所述的一種交通誘導策略的實現方法，其特征在于，所述方法的步 驟2包括：將即將駛入該擁塞路段的上游路段車輛作為候選誘導車輛，定義一個參數L，用 以表示該擁塞路段上游路段距離該擁塞路段的路段數，當某路段發生擁塞或者即將發生擁 塞時，即將駛入該路段的上游L條路段都將收到新的路徑誘導信息。
4. 根據權利要求1所述的一種交通誘導策略的實現方法，其特征在于，所述方法的步 驟3包括：將對需要誘導的車輛進行等級劃分，不同的誘導等級將獲得可能不同的誘導路 線，從而向誘導的車輛推送不同的誘導信息以避免"擁塞漂移"現象的產生；選擇根據候選 誘導車輛距離其終點行程時間的長短給誘導車輛劃分誘導等級；若候選誘導車輛距離其終 點行程時間越長，誘導車輛被重新誘導的優先級越高，擁塞發生時將越早獲得新的誘導路 線；相反若時間越短，誘導車輛優先級越低，擁塞時獲取新的誘導路線的時間越遲，BP : GG = remainTT (4) 其中：GG (Guidance Grade)表示誘導等級值； remainTT (Remain Travel Time)表不車輛剩余行程時間； 根據上述公式4,車輛被誘導的優先等級等于其剩余行程時間，當剩余行程時間越長， 其誘導等級越高，獲得優先誘導的概率越大。
5.根據權利要求1所述的一種交通誘導策略的實現方法，其特征在于，所述方法的步 驟4包括：在估價函數f (η)的基礎上加入一個阻抗函數R(η)，稱其為帶阻抗函數的A*算 法，即： F(η) = (1-β ) (6(η)+Η(η)) + β XR(n) 其中：G(n)是從出發地到路口 n的路段行程時間； Η(η)是從η節點到目標節點的最佳路徑的估計代價； β為權重參數，用以平衡原Α*算法和新加入的阻抗函數； R(n)表示從出發起點路口到目的地路口 η所經過所有路段的路徑計數器之和； 若較多的車輛被分配到最優路徑上，將使得代價函數F(n)值增大，下一時間窗口誘導 車輛的路線誘導可能將分配到新的F(n)代價函數更低的誘導路線上。
【專利摘要】本發明公開了一種交通誘導策略方法，該方法針對目前交通誘導策略存在“擁塞漂移”現象的問題，通過在基于行程時間的最短路徑費用函數中引入根據已誘導車輛和路段特性定義的路徑計數器阻抗函數，本發明提出了同一種AR*路徑誘導策略。改進的誘導策略首先通過對擁塞路段的檢測、誘導車輛的候選、車輛誘導等級的劃分，然后將車輛誘導至行程時間和路徑計數器總費用代價函數最小的最優路徑上。仿真結果表明，兩種改進的誘導策略能夠減少路網“擁塞漂移”現象的發生和平均行程時間。
【IPC分類】G08G1-09
【公開號】CN104851309
【申請號】CN201510294215
【發明人】趙海濤, 唐紫浩, 廖春偉, 劉南杰
【申請人】南京郵電大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年6月1日