CN114758492A - 一种动静态联动的停车场出口控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

一种动静态联动的停车场出口控制方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种动静态联动的停车场出口控制方法、装置及存储介质，其中方法包括：步骤S1：获取停车场出口的下游道路所支持的最大通行流量；步骤S2：获取停车场出口的上游道路的每小时平均流量；步骤S3：获取停车场出口所在地块的每小时车辆离场需求流量；步骤S4：建立优化模型，其中，转向调解率为经由停车场出口进入下游道路的流量；步骤S5：求解优化模型，得到最优转向调解率；步骤S6：根据的最优转向调解率确定停车场各个出口的闸机的固定抬杆周期。与现有技术相比，本发明具有减少道路拥堵等优点。

Description

一种动静态联动的停车场出口控制方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及停车场出口控制方法，尤其是涉及一种动静态联动的停车场出口控制方法、装置及存储介质。
背景技术
随着城市规模的急剧增加，伴随而来的是大量城市综合体的建设。城市综合体的建成使用，需要配建相当规模的停车设施，建设超大型停车场是解决城市综合体停车难问题的重要手段。在高峰时期，大量社会车辆驶出停车场，常常引发周围道路的拥堵和停车场内的长时间排队，通行效率低下。停车场出口及其管理设备作为地下静态交通与地面动态交通转换的节点，能够起到限制或疏导车流的作用。因此管控好停车场的出入口是降低超大型停车场离场对周围道路影响的关键。停车场出入口管控不仅可以为泊车车辆提供高效服务，增加停车场的可达性，同时也可以最大程度地减少超大型停车场对周围路段的交通流产生的干扰，保证通行能力不受影响。
过往研究表明停车场出口的设计、管控策略将显著影响车辆出入停车场的效率与安全，进而影响到附近的交通，可能进一步形成瓶颈路段，引发动态交通的混乱，但较少研究将动态、静态交通联系起来共同制定停车场出口的管控策略。随着智慧停车技术的逐步成熟，停车场处出入口控制技术已由落后的人工管理、智能化过渡到互联网管理阶段，具备协同化、智能化的特点。因此，对停车场的出口的智慧管控具备了充分的基础条件。本发明提出一种同时考虑动静态交通状态的停车场离场车辆的管控方法，通过控制停车场出口闸机实现对抬杆速率的定时控制，实现对区域静态交通的智慧管控。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种动静态联动的停车场出口控制方法、装置及存储介质。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种动静态联动的停车场出口控制方法，包括：
步骤S1：获取停车场出口的下游道路所支持的最大通行流量；
步骤S2：获取停车场出口的上游道路的每小时平均流量；
步骤S3：获取停车场出口所在地块的每小时车辆离场需求流量；
步骤S4：以停车场出口的转向调解率与上游道路的每小时平均流量之和不超过下游道路所支持的最大通行流量为第一约束条件，以及地块内所有停车场出口转向调解率之和不低于所在地块的每小时车辆离场需求流量为第二约束条件，建立优化模型，其中，所述转向调解率为经由停车场出口进入下游道路的流量；
步骤S5：求解所述优化模型，得到最优转向调解率；
步骤S6：根据所述的最优转向调解率确定停车场各个出口的闸机的固定抬杆周期。
所述第一约束条件具体为：
Figure BDA0003531177510000021
其中：rlmn为地块l内停车场出口m在转向n的转向调解率，L为地块的总数，M为停车场出口的总数，N为转向的总数，qij为对应停车场出口上游道路中交叉口i的进道口j的每小时平均流量，Cij为对应停车场出口下游道路中交叉口i的进道口j所支持的最大通行流量。
所述第二约束条件具体为：
Figure BDA0003531177510000022
其中：Dl为地块l的每小时车辆离场需求流量。
所述固定抬杆周期具体为：
Figure BDA0003531177510000023
其中：Tlm为地块l内停车场出口m的闸机固定抬杆周期，Tmin为闸机放行一辆车的最短时长，max()为取大函数。
所述方法还包括：步骤S7：将得到的固定抬杆周期配置于闸机控制器中。
所述步骤S1中的下游道路所支持的最大通行流量为通过查阅城市道路进口道的通行能力手册获取，或根据历史统计数据和判定为拥堵的交通状态，确定不同拥堵状态下的进口道的车流量。
所述步骤S2中上游道路的每小时平均流量由道路智能检测器检测得到。
所述步骤S3中地块的每小时车辆离场需求流量由道路智能检测器检测得到或基于历史统计的离场刷卡数据得到。
一种动静态联动的停车场出口控制装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如上述的方法。
一种存储介质，其上存储有程序，所述程序被执行时实现如上述的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：根据动态交通中下游道路通行能力限制和上游道路的实时流量，结合静态交通中的地块车辆离场需求，设置约束条件优化求解停车场出口的最佳车辆调解率，提供停车场出口闸机在不同时段下的最佳固定抬杆周期，限制停车场出口离场车辆流入主路的速率，避免大规模拥堵的产生与扩散。因此针对大型停车场出口离场车辆容易加重道路拥堵的现象，得到考虑道路动态交通与停车场静态交通状态的停车场出口控制方法，得以实现对停车场出口闸机的智慧管控。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的约束条件示意图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1所示，本实施例提供一种动静态联动的停车场出口控制方法，包括以下步骤：
步骤S1、获取停车场出口的下游道路所支持的最大通行流量，具体，为停车场出口下游道路中交叉口i的进道口j所支持的最大通行流量。
其中，Cij可以通过查阅城市道路进口道的通行能力手册获取；也可以根据历史统计数据和判定为拥堵的交通状态，确定不同拥堵状态下的进口道的每小时车辆数，当然也可以是采用由外部系统输入，这里不一一列举。
步骤S2、获取停车场出口的上游道路的每小时平均流量，具体的，为确定停车场出口上游道路中交叉口i的进道口j的每小时平均流量qij。
其中，每小时平均流量qij可以通过道路智能检测器(例如毫米波雷达、线圈、高清摄像头)等实时进行检测；也可以通过历史统计的每日各小时的平均车流量等数据获取；还可以通过交通预测等方法计算求解，当然也可以是采用由外部系统输入，这里不一一列举。
步骤S3、停车场出口所在地块的每小时车辆离场需求Dl。
Dl表示停车场出口所在地块l的车辆离场需求。
其中，停车场车辆的离场需求Dl可以通过检测器(例如毫米波雷达、线圈)实时进行检测；可以通过历史统计的离场刷卡数据进行估测；可以通过一些常见的停车需求预测方法进行计算，不一一列举。
步骤S4、构建用于求解各个停车场出口闸机的最优转向调解率rlmn。
根据下述约束条件，求解地块l各小时内出口m在转向n的车辆离场转向调解率rlmn,约束条件如下：
a.上游停车场所有出口闸机在交叉口i进口道j上的车辆调解率r与上游道路的每小时平均流量q之和不超过下游交叉口通行能力C，如公式所示：
Figure BDA0003531177510000041
b.上游停车场所有出口闸机的车辆调解率r之和不低于地块的车辆离场需求Dl，如公式所示：
Figure BDA0003531177510000042
S5、根据最优转向调解率rlmn确定固定抬杆周期Tlm。
a.结合所求最优转向调解率rlmn，与停车场出口闸机放行一辆车辆的最小周期长度Tmin,按照下式求解地块l的停车场出口闸机m的最佳抬杆周期。
Figure BDA0003531177510000043
b.利用停车场自动控制设备，在不同日期(工作日、非工作日)的各小时时间段内设置停车场出口闸机的抬杆周期，通过抬杆控制车辆流入主路的速度。根据上述限制可求解各闸机周期长度，由此可得出各停车场出入口闸机的定时控制方案。
在某一地块上设置一个大型智能网联停车场，有2处停车场出口A、B。停车场出口均位于一双向两车道的一侧，仅能够通过右转驶离停车场。同时，该双向两车道两侧仅有该2处停车场出口。此外，在出口前方200m左右有一十字交叉口，受信号灯控制。
步骤S1、获取停车场出口的下游道路所支持的最大通行流量，具体，为停车场出口下游道路中交叉口的进道口所支持的最大通行流量C为800pcu/h。
步骤S2、获取停车场出口的上游道路的每小时平均流量，根据历史统计数据确定停车场出口上游道路中交叉口的进道口的每小时平均流量q为600pcu/h。
步骤S3、通过历史统计的离场刷卡数据获取停车场出口所在地块的每小时车辆离场需求Dl为200pcu/h。
步骤S4、构建用于求解两个停车场出口闸机A、B右转离场的最优转向调解率rA，rB。
根据下述约束条件，求解该地块各小时内出口A、B在右转向的车辆离场转向调解率r,约束条件如下：
a.上游停车场所有出口闸机在交叉口i进口道j上的车辆调解率r与上游道路的每小时平均流量q之和不超过下游交叉口通行能力C，如公式所示：
800≥rA+rB+600
b.上游停车场所有出口闸机的车辆调解率r之和不低于地块的车辆离场需求Dl，如公式所示：
rA+rB≥200
求解得出：
rA+rB＝200
假定这两处停车场出口A、B是两个同等条件的出口，离场车辆以同等概率选择这两个出口。则两个出口的最优转向调解率rA＝100pcu/h,rB＝100pcu/h。
S5、根据最优转向调解率r确定固定抬杆周期T。
a.结合所求最优转向调解率rA或rB，与停车场出口闸机放行一辆车辆的最小周期长度Tmin,按照下式求解地块的停车场出口闸机A或B的最佳抬杆周期。
停车场出口闸机放行一辆车辆的最小周期长度Tmin＝3600s/200pcu/s＝18s
Figure BDA0003531177510000061
b.利用停车场自动控制设备，在不同日期(工作日、非工作日)的各小时时间段内设置停车场出口闸机的抬杆周期，通过抬杆控制车辆流入主路的速度。根据上述限制可求解各闸机周期长度，由此可得出各停车场出入口闸机的定时控制方案。
对比采用该技术方案前后，在非工作日，该停车场外部道路的平均速度由30.5km/h上升到34km/h、信号灯交叉口的平均排队由10.2m下降到9.8m；在工作日，该停车场外部道路的平均速度由28.7km/h上升到30.1km/h、信号灯交叉口的平均排队由13.2m下降到11.6m。
上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种动静态联动的停车场出口控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1：获取停车场出口的下游道路所支持的最大通行流量；
步骤S2：获取停车场出口的上游道路的每小时平均流量；
步骤S3：获取停车场出口所在地块的每小时车辆离场需求流量；
步骤S4：以停车场出口的转向调解率与上游道路的每小时平均流量之和不超过下游道路所支持的最大通行流量为第一约束条件，以及地块内所有停车场出口转向调解率之和不低于所在地块的每小时车辆离场需求流量为第二约束条件，建立优化模型，其中，所述转向调解率为经由停车场出口进入下游道路的流量；
步骤S5：求解所述优化模型，得到最优转向调解率；
步骤S6：根据所述的最优转向调解率确定停车场各个出口的闸机的固定抬杆周期。
2.根据权利要求1所述的一种动静态联动的停车场出口控制方法，其特征在于，所述第一约束条件具体为：
Figure FDA0003531177500000011
其中：rlmn为地块l内停车场出口m在转向n的转向调解率，L为地块的总数，M为停车场出口的总数，N为转向的总数，qij为对应停车场出口上游道路中交叉口i的进道口j的每小时平均流量，Cij为对应停车场出口下游道路中交叉口i的进道口j所支持的最大通行流量。
3.根据权利要求2所述的一种动静态联动的停车场出口控制方法，其特征在于，所述第二约束条件具体为：
Figure FDA0003531177500000012
其中：Dl为地块l的每小时车辆离场需求流量。
4.根据权利要求3所述的一种动静态联动的停车场出口控制方法，其特征在于，所述固定抬杆周期具体为：
Figure FDA0003531177500000013
其中：Tlm为地块l内停车场出口m的闸机固定抬杆周期，Tmin为闸机放行一辆车的最短时长，max()为取大函数。
5.根据权利要求1所述的一种动静态联动的停车场出口控制方法，其特征在于，所述方法还包括：步骤S7：将得到的固定抬杆周期配置于闸机控制器中。
6.根据权利要求1所述的一种动静态联动的停车场出口控制方法，其特征在于，所述步骤S1中的下游道路所支持的最大通行流量为通过查阅城市道路进口道的通行能力手册获取，或根据历史统计数据和判定为拥堵的交通状态，确定不同拥堵状态下的进口道的车流量。
7.根据权利要求1所述的一种动静态联动的停车场出口控制方法，其特征在于，所述步骤S2中上游道路的每小时平均流量由道路智能检测器检测得到。
8.根据权利要求1所述的一种动静态联动的停车场出口控制方法，其特征在于，所述步骤S3中地块的每小时车辆离场需求流量由道路智能检测器检测得到或基于历史统计的离场刷卡数据得到。
9.一种动静态联动的停车场出口控制装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
10.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。
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