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申请/专利权人：郑州大学

摘要：本发明公开了一种基于车联网缓解交通拥堵的车流量控制方法，该方法基于车联网技术实现。步骤1：通过车联网获取交通系统的道路拓扑结构信息、道路拥堵状况。步骤2：考虑到相邻路段的容量限制和复杂的交通网络拓扑结构，构建车流量控制模型，该模型共包含三种控制策略。步骤3：考虑到出行者择路行为的存在，构建出行者择路行为模型，该模型主要考虑两种常见的出行者择路偏好：最短出行距离和最短出行时间。步骤4：考虑到交通流量的流动性和交通网络的耦合性，构建车流量控制策略优化模型。步骤5：利用鸽群算法，得到不同拥堵程度的路段上的车辆控制策略。

主权项：1.一种基于车联网缓解交通拥堵的车流量控制方法，其特征在于，包括：S100：通过车联网获取道路拥堵状况，道路拓扑结构信息、车辆实时位置；本发明用出行时间指数TTI来划分路段的运行状况，计算公式如下： 其中，是路段的自由流旅行时间，tij是路段当前旅行时间；根据TTI可以将路段的运行状态划分为畅通、缓行、拥堵、严重拥堵四个级别，用来表示路段的不同运行状态，e表示交通系统中的路段，E表示所有路段的集合；根据所获取的数据以及路段的拥堵情况，可以计算出运行状态处于的路段需要重新调度驶离当前路段的车流量，计算公式如下： 其中，REDij为路段eij需要重新调度驶离当前路段的车流量，是时刻t时路段eij的车流量，是路段eij处于畅通状态时的车流量；S200：考虑到相邻路段的容量限制和复杂的交通网络拓扑结构，构建车流量控制模型，该模型共包含三种控制策略，分别为考虑空闲容量的策略策略A、考虑动态边连通性的策略策略B和考虑动态边介数的策略策略C；按照策略A进行重调度的交通流量可以计算如下：REDA＝αREDij其中，REDA是按照策略A进行转移的车流量，α是待确认数值的参数，α∈[0,1]；路段eij上按照策略A转移到相邻路段上的车流量计算公式如下: 其中，Γij表示路段eij相邻路段的集合，表示将按照策略A转移到相邻路段的车流量比例，该比例由路段的空闲容量占相邻路段总空余容量确定；按照策略B进行重调度的交通流量可以计算如下：REDB＝βREDij其中，REDB是按照策略B进行转移的车流量，β是待确认数值的参数，β∈[0,1]；路段eij上按照策略B转移到相邻路段上的车流量计算公式如下: 其中，表示将按照策略B转移到相邻路段的车流量比例，该比例由相邻路段的动态边连通性确定，表示路段的动态连通性；按照策略C进行重调度的交通流量可以计算如下：REDC＝ωREDij其中，REDB是按照策略B进行转移的车流量，ω是待确认数值的参数，ω∈[0,1]；路段eij上按照策略C转移到相邻路段上的车流量计算公式如下: 其中，表示将按照策略C转移到相邻路段的车流量比例，该比例由相邻路段的动态边介数确定，表示路段的动态边介数。S300：考虑到出行者择路行为的存在，构建出行者择路行为模型，该模型主要包括两种常见的出行者择路偏好，分别是最短出行距离和最短出行时间，这两种大多数用户在日常出行中进行决策时关注的核心因素，因此，针对不服从控制指令的车辆，主要考虑两种转移策略，分别为考虑最短出行距离策略D1和考虑最短出行时间策略D2；假设不服从的指令的车流量为REDγ，计算公式如下：REDγ＝γREDijS400：考虑到交通流量的流动性和交通网络的耦合性，构建车流量控制策略优化模型，其特征在于，在车流量控制策略优化模型中，具体采用以下公式：交通系统的性能计算公式如下： 其中，为道路交通流量需求满足率，是系统的拓扑结构指标，Lij是路段eij的实时交通需求，E是所有路段的集合，N0是运行状态为的路段个数，N是交通系统路段总个数；ηij是一个0-1变量，表示路段eij上的车流量通行需求是否得到满足。车流量控制策略优化模型的目标函数为： S500：利用鸽群算法，得到不同拥堵程度的路段上的车辆控制策略，将控制指令通过车联网发送给车辆。

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