(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111680381.9 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 河南省城乡规划设计 研究总院股份 有限公司 地址 450044 河南省郑州市惠济区文化北 路298号 (72)发明人 江航　杨光　李俊升　麻永建　 段巍巍　程婕　胡冉　马冬　 李金金　韩慧霞　 (74)专利代理 机构 国浩律师(南京)事务所 32284 专利代理师 马高瑶 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/12(2006.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种基于宏观基 本图的机非隔离设置方法 (57)摘要 本发明提供一种基于宏观基本图的机非隔 离设置方法， 包括以下步骤： 步骤10)采集路网基 础数据； 步骤20)根据所述路网基础数据， 搭建机 非干扰元胞传输模型； 步骤30)根据所述机非干 扰元胞传输模型， 采用遗传算法， 得到路网新机 非隔离设置方案， 绘制新宏观 基本图； 步骤40)将 路网原机非隔离设置方案代入所述机非干扰元 胞传输模型， 绘制原宏观基本图； 步骤50)比较新 宏观基本图和原宏观基本图， 确定机非隔离设置 方案。 本发 明的基于宏观基本图的机非隔离设置 方法， 能够找到合适路段的机非隔离方案， 合理 地建设机非硬隔离设施， 减少不必要的资源浪 费。 权利要求书3页 说明书8页 附图5页 CN 114611375 A 2022.06.10 CN 114611375 A 1.一种基于宏观基本图的机非隔离设置方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤10)采集路网基础数据； 步骤20)根据所述路网基础数据， 搭建机非干扰元 胞传输模型； 步骤30)根据所述机非干扰元胞传输模型， 采用遗传算法， 得到路网新机非隔离设置方 案， 绘制新宏观基本图； 步骤40)将路网原机非隔离设置方案代入所述机非干扰元胞传输模型， 绘制原宏观基 本图； 步骤50)比较新宏观基本图和原宏观基本图， 确定 机非隔离设置方案 。 2.根据权利要求1所述的基于宏观基本图的机非隔离设置方法， 其特征在于， 所述步骤 20)包括： 步骤201)根据所述路网基础数据， 拟合得到 机非越线次数函数； 步骤202)根据所述路网基础数据， 通过机非越线次数函数， 将多值元胞模型和元胞传 输模型结合， 建立得到 机非干扰元 胞传输模型。 3.根据权利要求2所述的基于宏观基本图的机非隔离设置方法， 其特征在于， 所述机非 越线次数函数如式(1)所示： η＝β0+β1x1+β2width非机                       式(1) 式中， η表示单位距离非机动 车越线次数， x1表示单位距离非机动 车数量， wi dth非机表示 非机动车道宽度， β0表示第一 参数， β1表示第二 参数， β2表示第三 参数。 4.根据权利要求2所述的基于宏观基本图的机非隔离设置方法， 其特征在于， 所述多值 元胞模型采用EBCA1路段模型， 所述元 胞传输模型采用CTM节点模型。 5.根据权利要求4所述的基于宏观基本图的机非隔离设置方法， 其特征在于， 所述步骤 202)具体包括： 步骤2021)利用式(2)， 将EBCA1路段模型的元胞长度与CTM节点模型的元胞长度 一一对 应： 式中， λ表示CTM节点模型a路段的第λ个元胞， 表示CTM节点模型a路段单个元胞长 度， 表示EBCA1路段模型a路段 单个元胞长度； 步骤2022)利用式(3)， 将EBCA1路段模型的仿真步长与CTM节点模型的仿真步长一一对 应： ξ ＝z×τ                              式(3) 式中， ξ表示EBCA1路段模型的第ξ个仿真步长， z表示CTM节点模型的第z个仿真步长， τ 表示CTM节点模型一个步长所用时间， 单位 为秒； 步骤2023)提取EBCA1路段模型中ξ时刻第 到第 个元胞中非机动车 数量和a路段中非机动车宽度 代入非机动车越线次数函数中， 计算得ξ 时刻非机动 车越线次数 η( ξ )；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114611375 A 2步骤2024)利用式(4)计算ξ时刻CTM节点模型a路段第λ个元胞在非机动车越线影响下 的最大承载能力 式中， fix()表示向0取整函数, 表示ξ 时刻 CTM节点模型a路段第 λ个元胞在没有 非机动车越线影响下的最大承载能力； 步骤2025)将 引入到CTM节点模型的计算表达式 中， 如式(5)： 式中， 表示ξ 时刻a路段第 λ个元胞在最大承载能力下， 能接受上游元胞λ ‑1驶入下 游元胞λ 的机动车数量， 表示ξ 时刻a路段第 λ个元胞的最大流入量， 表示ξ 时刻a 路段第 λ个元 胞的最大承载能力， 表示ξ 时刻a路段第 λ个元 胞的车辆数； 得到机非干扰元 胞传输模型。 6.根据权利要求1所述的基于宏观基本图的机非隔离设置方法， 其特征在于， 所述步骤 30)中， 根据所述机非干扰元胞传输模 型， 采用遗传算法， 得到路网新机非隔离设置方案， 具 体包括： 步骤301)初始化种群编码， 对路网 的路段进行编号； 遗传算法采用0 ‑1编码， 0表示该路 段机非软隔离， 1表示该路段机非硬隔离， 生 成一个N×A的种群矩阵； 种群矩阵的第n行代表 第n个路网机非隔离方案， 第a列代 表第a个路段； 步骤302)以各路段倒数第二个元胞b所有时刻流入的最大人流量之和最大作为适应函 数， 适应度函数的表达式为式(6)： 式中， f(max)表示适应度函数， 表示a路 段倒数第二个元胞b从CTM节点模型第一个步长开始到仿真结束z＝zmax所能流入的最大人 流量之和， m1表示机动车最大 载客人数， m2表示非机动车最大 载客人数； 将种群矩阵中N个个体代入机非干扰元胞传输模型进行仿真， 得到每个个体的适应度 值， 记录适应度函数值 最大的个 体； 步骤303)通过轮盘赌法选择种群 中的个体进行交叉和变异的操作， 轮盘赌法中个体被 选择的概 率如式(7)所示： 式中， f表示 适应度函数值； 选择出N个父代个 体； 步骤304)将被选择的父代个体两两交叉， 随机选择交叉位置进行交叉操作， 交叉后形权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114611375 A 3