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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了一种基于SUMO的高速公路多匝道协同感控一体化方法，包括如下步骤：步骤1、构建仿真路网；步骤2、构建所需仿真环境；步骤3、利用收集的交通流数据作为下一时段的匝道管控依据，结合改进的考虑交通组成影响的多匝道控制算法Metalinea进行实时反馈管控，以实现多匝道协同感控一体化；步骤4、通过仿真过程中生成的数据，对使用改进的Metalinea算法进行匝道管控的情况与未使用的基础情况针对延误进行对比，分析结果。本发明基于改进的高速公路多匝道管控算法，通过输入检测器感知系统收集到所需的数据获得实时的管控方案，在上匝道入口处对车流量进行控制以提升乘客出行效率，并在SUMO仿真环境中实现多匝道协同感控一体化并验证改进后算法的控制效果。

主权项：1.一种基于SUMO的高速公路多匝道协同感控一体化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、构建仿真路网；步骤2、构建所需仿真环境；步骤3、利用收集的交通流数据作为下一时段的匝道管控依据，结合改进的考虑交通组成影响的多匝道控制算法Metalinea进行实时反馈管控，以实现多匝道协同感控一体化；具体包括如下步骤：步骤31、根据实际路况，以15min为单位时间间隔Δt在仿真中进行一轮管控，即控制15min为一仿真步，在匝道入口控制下一仿真步的交通量；步骤32、利用检测器收集入口匝道交通组成比例，即中型车、大型车、超大型车这三种类型机动车在交通流中的占比p1，p2，p3；此外收集各个匝道入口位置当前k时刻的空间占有率高速公路测量的当前k时刻空间占有率高速公路测量的上一时刻k-1的空间占有率其中，是一个m×1的矩阵，第i个元素表示第i个上匝道入口位置当前k时刻的空间占有率，i∈{1,m}；是一个n×1的矩阵，第i个元素表示高速公路第i段位置当前k时刻的空间占有率，i∈{1,n}；是一个n×1的矩阵，第i个元素表示高速公路第i段位置前一时刻即k-1时刻的空间占有率，i∈{1,n}；步骤33、基于实际情况确定该高速公路路段上第i个匝道汇入主路处的期望空间占有率，i∈{1,m}，将该路段匝道入口处的期望空间占有率设定为常数矩阵；步骤34、使用多匝道联合管控算法Metalinea： 式1中，是一个m×1的矩阵，表示当前k时刻控制后的入口匝道建议流量，第i个元素表示第i个匝道入口在当前k时刻建议流入主路的流量，i∈{1,m}，单位是pcuh；形式与相同，只是表示的是前一时刻即k-1时刻的建议流量矩阵；是一个m×1的矩阵，第i个元素表示第i个匝道入口的期望占有率，由S3-3预设得出，i∈{1,m}；是增益矩阵，使占有率测量值转化成与线性相关，通过求解Ricati方程求得增益矩阵，其取值决定于但增益矩阵对修改的灵敏度低，因此使用相同的增益矩阵；步骤35、对Metalinea进行改进，使其更适用于高速公路复杂的交通组成的实际情况： 式2中，是一个m×1的矩阵，表示改进后当前k时刻控制的入口匝道流量，单位为pcuh；α1、α2、α+分别表示中型车、大型车、超大型车相对于标准小客车的影响换算系数；步骤36、在仿真中实现匝道管控；步骤4、通过仿真过程中生成的数据，对使用改进的Metalinea算法进行匝道管控的情况与未使用的基础情况针对延误进行对比，分析结果。

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