域交通動態(tài)調(diào)控方法，包括選取一定路口設置反饋門控制 路口，對路口進行排序，然后獲得路口的車流量，再建立區(qū)域宏觀基本圖，當網(wǎng)絡宏觀凈流 量達到閾值時，對路口進行調(diào)節(jié)。該方案中，把交通控制與交通誘導相結合形成一個反饋式 系統(tǒng)，利用檢測器數(shù)據(jù)所得出的宏觀網(wǎng)絡基本圖函數(shù)，在中心區(qū)外圍進行動態(tài)截流，控制進 入中心區(qū)的車流，減輕重要區(qū)域內(nèi)的交通壓力。
[0042] (2)本發(fā)明所述的區(qū)域交通動態(tài)調(diào)控方法，基于城市中心區(qū)域道路檢測器，獲得宏 觀基本圖（MFD)并擬合成具體方程，該部分可以準確描述重要區(qū)域內(nèi)交通演化狀態(tài)，定量 獲得交通擁堵發(fā)生時的閥值，從而準確把握重要區(qū)域內(nèi)部交通宏觀規(guī)律，用于緩解城市交 通擁堵。
[0043] (3)本發(fā)明所述的區(qū)域交通動態(tài)調(diào)控方法，獲取路段的車流量時，在關鍵路段設置 檢測器檢測車流量，其余無檢測器路段的流量通過關鍵路段的流量進行預測。不僅節(jié)約了 資源，且達到了合理預測車流量的目的。
[0044] (4)本發(fā)明所述的區(qū)域交通動態(tài)調(diào)控方法，在保障區(qū)域的外圍，設置可變信息牌對 區(qū)域外的流量進行誘導，確保保障區(qū)域外部在進行門控制后能夠及時適應信號變化，迅速 使門控制附近交通擁堵衰減。交通誘導分流主要是通過臨時交通管制、交通信號控制系統(tǒng) 和交通誘導系統(tǒng)等對限制在中心城區(qū)外的交通流進行疏導以及保證交通安全。
【附圖說明】
[0045] 為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結合 附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0046] 圖1是本發(fā)明的區(qū)域交通動態(tài)調(diào)控方法的流程圖；
[0047] 圖2是本發(fā)明的區(qū)域交通動態(tài)調(diào)控方法的反饋門控制策略的控制邏輯示意圖；
[0048] 圖3是本發(fā)明的區(qū)域交通動態(tài)調(diào)控方法的反饋門的位置示意圖；
[0049] 圖4是本發(fā)明的區(qū)域交通動態(tài)調(diào)控方法的關鍵節(jié)點排序示意圖；
[0050] 圖5是本發(fā)明的區(qū)域交通動態(tài)調(diào)控方法的區(qū)域宏觀基本圖。
【具體實施方式】
[0051] 實施例1 :
[0052] 本實施例中提供一種區(qū)域交通動態(tài)調(diào)控方法，流程圖如圖1所示，包括如下步驟：
[0053] (1)在保障區(qū)域的周邊選取若干路口作為反饋門控制路口。
[0054] 對于點、線、面的信號控制系統(tǒng)，國內(nèi)外的學者都做了很多研究。然而基于點或線 的信號控制只能改善局部的交通狀況，使單個交叉口的效益最大化，卻無法應對目前區(qū)域 性的大范圍的交通擁堵。而現(xiàn)有的面控系統(tǒng)，在未飽和的交通條件下能夠提高路網(wǎng)的整體 運行效率，但在交通擁擠條件下則不適用，目前國內(nèi)外均無成熟的適用于交通擁擠條件下 的系統(tǒng)控制方案投入使用。美國聯(lián)邦公路管理委員會的一份報告指出"目前并沒有一個能 有效應對交通擁堵狀況的信號優(yōu)化工具"。"反饋門"被作為應對飽和或過飽和狀態(tài)的城市 路網(wǎng)的一種控制方式。Mehdi等認為通過合適的反饋控制策略，可以一定程度的提高飽和交 通流的通過效率。
[0055] 在本步驟中，通過選取若干路口作為反饋門控制路口，為后續(xù)的反饋門控制創(chuàng)造 條件。
[0056] (2)將保障區(qū)域內(nèi)的路口根據(jù)出行0D分布和路口連通性進行排序，獲得關鍵路 口，在關鍵路口設置車輛檢測器。
[0057] 獲得路口的交通流量信息是進行調(diào)控的前提，雖然仿真方法可以簡單的獲得各個 道路的交通信息，但由于經(jīng)費的有限和人工維護的復雜性，實際在城市中心區(qū)內(nèi)所有的城 市道路上布設線圈檢測器是不現(xiàn)實的。在關鍵線路上設置檢測器，可以在保證精度的前提 下得到效果比較好的MFD(宏觀基本圖）。檢測器的數(shù)量及設置位置就成為關鍵。
[0058] 近年來，研究發(fā)現(xiàn)路網(wǎng)呈現(xiàn)明顯的無標度特征，路口節(jié)點和交通流量之間符合冪 率分布。這意味著少數(shù)節(jié)點及路段承擔著主要交通運輸量，并且當少數(shù)關鍵節(jié)點或重要路 段發(fā)生故障，往往會引起大面積擁堵，甚至可能導致整個路網(wǎng)的崩潰。因此我們將探測器安 裝在城市中心區(qū)域內(nèi)的關鍵節(jié)點上。
[0059] 近年來，國內(nèi)外一些學者開始結合道路網(wǎng)絡的特性，對路網(wǎng)中的關鍵節(jié)點的識別 方法展開了相關的研究。這些研究有的是從節(jié)點的顯著性來考慮節(jié)點的重要程度，有的則 是從節(jié)點的破壞性來衡量節(jié)點的重要程度。不同概念對于模型計算結果有直接的影響，會 直接降低計算結果的可比性。
[0060] 本實施例中采用了一種基于出行0D分布和路口連通性的識別方法。該方法從城 市出行軌跡數(shù)據(jù)中提取出行的0D分布，和路徑選擇的統(tǒng)計信息。引入出行的負載度、路徑 熱度和路口關鍵度概念，構建出行-路徑-路口的三部圖模型來刻畫三者間的互貢獻關系。 結合出行的路徑選擇比例和路口等級來確定互貢獻關系的權重。即越多的高負載出行所選 擇的路徑越熱門，越多的熱門路徑所經(jīng)過的路口越關鍵，反之亦然。該方法有機的結合了路 網(wǎng)的拓撲結構和交通流特征，并考慮了旅行0D分布統(tǒng)計特征和路口連通度的相關性?？梢?更準確的識別出高連通度的關鍵路口。
[0061] 識別出關鍵路口后，在該關鍵路口設置車輛檢測器，獲得其流量信息，便于后續(xù)調(diào) 控。
[0062] (3)獲取路段的車流量。獲取各個路口的車流量時，在關鍵路口設置檢測器檢測車 流量，其余無檢測器路口的流量通過關鍵路段的流量進行預測。
[0063] 對無檢測器路口的流量進行預測的過程，包括：
[0064] 獲取設置檢測器的路口上檢測器檢測到的流量；
[0065] 針對無檢測器的路口，獲取其周圍的檢測器；
[0066] 通過多元線性回歸的方式估計出無檢測器路口的流量。
[0067] 獲取路段的車流量時，在關鍵路段設置檢測器檢測車流量，其余無檢測器路段的 流量通過關鍵路段的流量進行預測。不僅節(jié)約了資源，且達到了合理預測車流量的目的。 [0068] (4)建立區(qū)域宏觀基本圖，根據(jù)路段的車流量實時計算網(wǎng)絡宏觀凈流量，當該網(wǎng)絡 宏觀凈流量達到閾值時啟動調(diào)控，讀取各個反饋門控制路口的數(shù)據(jù)，選擇進入該保障區(qū)域 流量較大的路口，調(diào)整該路口信號燈，進入保障區(qū)域方向的路段延長紅燈時間，離開保證區(qū) 域位置的方向延長綠燈時間，經(jīng)過一段時間后，重新進行網(wǎng)絡宏觀凈流量的判斷，根據(jù)判斷 結果重新按照上述調(diào)控方法進行調(diào)控。
[0069] 所述區(qū)域宏觀基本圖的橫軸表示交通網(wǎng)絡宏觀凈流量，縱軸表示重點區(qū)域凈車公 里數(shù)，通過曲線擬合的方式獲得曲線函數(shù)。
[0070] 宏觀基本圖（MacroscopicFundamentalDiagramMFD)是道路網(wǎng)絡的基本屬性， 是交通網(wǎng)絡管理的核心概念，最早于1969年由Godfrey提出，主要用于描述交通流密度、流 量與速度等的關系。任意規(guī)模的路網(wǎng)都擁有自己的宏觀基本圖。通過確定網(wǎng)絡的MFD可以 得到網(wǎng)絡基本參數(shù)之間的關系，更為科學地了解網(wǎng)絡交通流變化規(guī)律。
[0071] Geroliminis和Daganzo對舊金山商業(yè)區(qū)進行了交通仿真，得到密度與流量之間 的宏觀基本圖。Geroliminis和Daganzo利用日本橫濱的浮動車數(shù)據(jù)進一步證明了宏觀基 本圖的存在；馬瑩瑩通過VISS頂對選定路網(wǎng)的仿真，并對最后的輸出結果進行擬合，發(fā)現(xiàn)， 當網(wǎng)絡內(nèi)交通流量在一定范圍內(nèi)時，區(qū)域中的輸出車輛數(shù)保持不變，即其圖形類似一個梯 形。Daganzo和Geroliminis通過分析得出，雖然建立MFD的數(shù)據(jù)來源于道路檢測器的檢 測結果，但是MFD與檢測器本身以及其位置沒有關系，只與網(wǎng)絡本身有關。有研究表明盡管 MFD的形狀依賴于0D需求，然而這個關系并不隨時間而變化。因此我們用宏觀基本圖的概 念來描述網(wǎng)絡中移動的車輛數(shù)和網(wǎng)絡運行水平之間的關系，從而確定觸發(fā)反饋門的閾值。
[0072] Q(k) = 2aeAQa