一种场景目标导向的交通管控效能评估方法与流程

技术特征：
1.一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据交通场景特征对城市交通场景进行初步划分为三个典型交通场景大类，并且构建对应于交通场景大类的典型场景库；2)针对交通场景下的交通需求与运行特征生成多维控制目标，并将控制目标与典型场景库对应；3)定义各典型场景库下各控制目标的评价指标，形成对应的交通场景
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评估指标集，并以此构建基于交通场景大类
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典型场景库
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控制目标
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评价指标的交通管控效能评估体系；4)根据交通管控效能评估体系进行基于优化空间的典型场景交通管控水平指数计算，实现对交通管控方案的量化评估。2.根据权利要求1所述的一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，所述的步骤1)中，交通场景大类包括多方式交通场景、非饱和交通场景和过饱和交通场景。3.根据权利要求2所述的一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，所述的多方式交通场景下对应的典型场景库包括公交优先和慢行交通，所述的非饱和交通场景下对应的典型场景库包括低饱和度交叉口、非饱和需求变化交叉口、非饱和需求变化干线、短时集聚交叉口和动态可变车道，所述的过饱和交通场景下对应的典型场景库包括常发拥堵热点、常发拥堵片区、通勤路径过饱和、快速路上匝道路段、快速路下匝道路段、短连线路段和进出城关键通道。4.根据权利要求3所述的一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，所述的步骤2)中，多维控制目标包括基本性控制目标和系统性控制目标，所述的基本性控制目标包括提升运行效率、提升安全水平和提升通行能力，所述的系统性控制目标包括提升运行可靠性、提升联动协调性和提升供需均衡性。5.根据权利要求4所述的一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，对于公交优先，对应的控制目标为提升运行可靠性和提升运行效率，对于慢行交通，对应的控制目标为提升安全水平和提升运行效率。6.根据权利要求5所述的一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，对于低饱和度交叉口，对应的控制目标为提升供需均衡性和提升运行效率，对于非饱和需求变化交叉口，对应的控制目标为提升运行效率和提升供需均衡性，对于非饱和需求变化干线，对应的控制目标为提升联动协调性和提升运行效率，对于短时集聚交叉口，对应的控制目标为提升运行可靠性，对于动态可变车道，对应的控制目标为提升供需均衡性和提升运行效率。7.根据权利要求6所述的一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，对于常发拥堵热点，对应的控制目标为提升通行能力和提升运行效率，对于常发拥堵片区，对应的控制目标为提升通行能力和提升运行效率，对于通勤路径过饱和，对应的控制目标为提升供需均衡性和提升运行效率，对于快速路上匝道路段，对应的控制目标为提升运行效率、提升安全水平和提升运行可靠性，对于快速路下匝道路段，对应的控制目标为提升运行可靠性和提升运行效率，对于短连线路段，对应的控制目标为提升运行可靠性和提升联动协调性，对于进出城关键通道，对应的控制目标为提升运行可靠性和提升运行效率。8.根据权利要求7所述的一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，所述的步骤3)中，交通场景
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评估指标集包括多方式交通场景
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评估指标集、非饱和交通场景
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评估指标集以及过饱和交通场景
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评估指标集。9.根据权利要求8所述的一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，在多方式交通场景
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评估指标集中，对于公交优先中提升运行可靠性的控制目标，对应的指标为公交到站准点率，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为交叉口不停车通过率和交叉口平均延误；对于慢行交通中提升安全水平的控制目标，对应的指标为行人过街基本时长缺失值，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为人过街平均等待时间；在非饱和交通场景
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评估指标集中，对于低饱和度交叉口中提升供需均衡性的控制目标，对应的指标为绿灯空放率，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为交叉口平均延误；对于非饱和需求变化交叉口中提升运行效率的控制目标，对应的指标为绿灯利用率，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为交叉口平均延误，对于提升供需均衡性的控制目标，对应的指标为流量
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绿灯时长正相关系数；对于非饱和需求变化干线中提升联动协调性的控制目标，对应的指标为协调方向绿灯利用率，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为协调方向停车次数和协调方向平均延误；对于短时集聚交叉口中提升运行可靠性的控制目标，对应的指标为排队溢流率，对于提升运行可靠性的控制目标，对应的指标为集聚交通流消散时长；对于动态可变车道中提升供需均衡性的控制目标，对应的指标为直行左转饱和度之比，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为进口道平均延误；在过饱和交通场景
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评估指标集中，对于常发拥堵热点中提升通行能力的控制目标，对应的指标为交叉口通行能力，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为交叉口平均延误；对于常发拥堵片区中提升通行能力的控制目标，对应的指标为片区最大流出率，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为片区车辆平均行驶速度；对于通勤路径过饱和中提升供需均衡性的控制目标，对应的指标为双向交通流饱和度之比，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为通勤方向平均行驶速度；对于快速路上匝道路段中提升安全水平的控制目标，对应的指标为合流区事故率，对于提升运行可靠性的控制目标，对应的指标为上匝道排队溢流率，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为合流区平均行驶速度；对于快速路下匝道路段中提升运行可靠性的控制目标，对应的指标为下匝道排队溢流率，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为地面道路交叉口平均延误；对于短连线路段中提升运行可靠性的控制目标，对应的指标为路段排队溢流率，对于提升联动协调性的控制目标，对应的指标为短连线停车次数；对于进出城关键通道中提升运行可靠性的控制目标，对应的指标为行程时间稳定性，对于提升运行效率的控制目标，对应的指标为高峰方向平均行驶速度。10.根据权利要求9所述的一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，其特征在于，所述的步骤4)具体为：分别获取调整前后的信号配时方案，根据交通管控效能评估体系分别计算调整前后的交通管控水平指数，所述的交通管控水平指数为调整后的最优信号配时方案下的目标函数f(c,g1,g2,
…
,g
n
)和调整前的信号配时方案下的目标函数的差值，对于每个典型交通场景，其对应的指标即为优化的目标函数，若有多个指标，则分别计算各项指标对应的交通控制水平指数后进行加权平均，所述的交通控制水平指数的表达式为：若目标函数为极大型指标，则有：
若目标函数为极小型指标，则有：其中，c0和c分别表示调整前和调整后的最优配时方案的周期长度，和g
i
分别表示调整前和调整后的最优配时方案的第i股车流的绿灯时间，n表示总车流股数。

技术总结
本发明涉及一种场景目标导向的交通管控效能评估方法，包括以下步骤：1)根据交通场景特征对城市交通场景进行初步划分，构建对应于交通场景大类的典型场景库；2)生成多维控制目标，并将控制目标与典型场景库对应；3)定义各典型场景库下各控制目标的评价指标，以此构建基于交通场景大类


技术研发人员：马万经 袁见 王玲 俞春辉
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2021.07.13
技术公布日：2021/11/2