一種交通幹線信號燈優化控制方法和裝置製造方法
2023-06-26 08:57:06 2
一種交通幹線信號燈優化控制方法和裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種交通幹線信號燈優化控制方法和裝置，所述方法包括：子系統劃分步驟，基於預先採集得到的主幹道相鄰交叉口間各三級道路駛入和駛離主幹道的車流量，修正相鄰交叉口間主幹道的車輛通行速度和車流量，並計算相鄰交叉口間的關聯度，以及將主幹道上的交叉口按照關聯度劃分成子系統；子系統處理步驟，計算子系統的周期和各交叉口的綠信比，得到綠波控制參數；綠波控制步驟，利用得到的綠波控制參數，對關聯度大於等於設定值I2的子系統進行綠波控制。本發明將城市交通主幹道上的所有交叉口根據彼此間的關聯度劃分為子系統進行處理，以達到綠波控制的效果，從而改善交通路口的綠信比，使大部分車輛能夠通過綠波帶。
【專利說明】一種交通幹線信號燈優化控制方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及城市交通道路控制領域，尤其涉及一種交通幹線信號燈優化控制方法和裝置。
【背景技術】
[0002]目前道路擁堵問題已成為城市交通面臨的突出問題，業界很多專家把關注點放在ITS (智能交通)，希望通過ITS來緩解城市擁堵。綠波協調系統是ITS提高交通效率、緩解擁堵的重要手段。
[0003]綠波協調系統是ITS核心系統之一。城市交叉口信號綠波控制是指一條主幹道中若干個連續交叉口交通信號間的協調控制。目的是使行駛在主幹道協調控制的交叉口的車輛，可以不遇紅燈或者少遇紅燈而通過這個協調控制系統中的各交叉口。從被控制的主幹道路各交叉口的燈色來看，綠燈就像波浪一樣向前行而形成綠波，這種交通信號協調控制方式為「綠波帶」控制。
[0004]目前，國內在進行城市交通主幹道綠波控制時，大多只針對單個的交叉路口進行控制，或者只將距離較近(大多為小於800米)的幾個交叉路口綜合考慮。但實際上，當一條幹線上的交叉路口較多時，對所有的交叉口單獨實行綠波協調控制未必能夠取得較好的效果，而相鄰交叉口之間的影響也不光由彼此間的距離決定，還與交通情況密切相關。所以在對主幹道進行綠波控制時，應合理計算各個交叉口之間的關聯度，並根據關聯度將主幹道上的交叉口劃分為子系統進行綠波控制。
[0005]另外，在進行多個交叉口協調控制時，需要統一各個交叉口的周
期。在計算各個交叉口的周期和綠信比時，大多採用經驗公式
【權利要求】
1.一種交通幹線信號燈優化控制方法，其特徵在於，包括: 基於預先採集得到的主幹道相鄰交叉口間各三級道路駛入和駛離所述主幹道的車流量，修正所述相鄰交叉口間主幹道的車輛通行速度和車流量，利用修正後的數據，計算相鄰交叉口間的關聯度I，並以設定的關聯度範圍，對所述主幹道上的各交叉口進行子系統劃分；所述三級道路為與所述主幹道相連且未部署檢測線圈的路口，所述關聯度範圍包括:0〈1 <設定的低關聯度閾值Ip ?!<κ設定的高關聯度閾值12、I2 ( K1； 計算每個子系統內各交叉口的周期及綠信比，以及基於計算得到的周期，利用預先設定的子系統周期設定策略，設定每個子系統的周期，並根據子系統周期和子系統內各交叉口的綠信比，確定各交叉口的綠燈時間； 對於關聯度範圍為I2 ( Kl的子系統，利用相鄰交叉口間各三級道路駛入和駛離所述主幹道的車流量，修正所述相鄰交叉口間主幹道的車輛通行速度和車流量，並以修正後的數據計算雙向綠波的相位差，利用所述相位差計算關聯度範圍為I2 ( Kl的子系統中相鄰兩個交叉口間綠燈開啟的時間間隔，進行雙向綠波控制。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述基於相鄰交叉口間各三級道路駛入和駛離所述主幹道的車流量，修正所述相鄰交叉口間主幹道的車輛通行速度和車流量，具體包括: 將相鄰交叉口間主幹道的車輛通行速度V修正為
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述以設定的關聯度範圍，對所述主幹道上的各交叉口進行子系統劃分，具體包括:將所述主幹道上相鄰交叉口上、下行關聯度範圍均為0〈I ( I1的交叉口均單獨劃分為一個子系統； 將所述主幹道上相鄰交叉口上、下行關聯度範圍均為I2 ( Kl的各交叉口劃分為一個子系統； 將所述主幹道上相鄰交叉口上行和/或下行關聯度範圍為I^KI2的交叉口均單獨劃分為一個子系統。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述基於計算得到的周期，利用預先設定子系統周期設定策略，設定每個子系統的周期，具體包括: 對於關聯度範圍為0〈I ( I1的子系統，將計算得到的子系統內交叉口的周期設定為該子系統的周期； 對於關聯度範圍為I2 ( Kl的子系統，將計算得到的該子系統內各交叉口周期中最大的周期，設定為該子系統的周期； 對於關聯度範圍為I^KI2的子系統，判定該子系統是否與關聯度範圍為I2 ( Kl的子系統相鄰，若是，則設定關聯度範圍為I^KI2的子系統的周期與相鄰的某一關聯度範圍為I2 < Kl的子系統的周期相同；若否，將計算得到的子系統內交叉口的周期設定為該子系統的周期。
5.如權利要求1或4所述的方法，其特徵在於，所述計算主幹道各交叉口的周期及綠信比的方式為求解目標優化函數:
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括:在預設的特定時間後，基於各子系統採集的主幹道的道路數據，重新計算各相鄰交叉口間的關聯度，並以設定的關聯度範圍，對所述主幹道上的各交叉口重新進行子系統劃分。
7.—種交通幹線信號燈優化控制裝置，其特徵在於，包括: 子系統劃分模塊，用於基於預先採集得到的主幹道相鄰交叉口間各三級道路駛入和駛離所述主幹道的車流量，修正所述相鄰交叉口間主幹道的車輛通行速度和車流量，利用修正後的數據，計算相鄰交叉口間的關聯度I，並以設定的關聯度範圍，對所述主幹道上的各交叉口進行子系統劃分；所述三級道路為與所述主幹道相連且未部署檢測線圈的路口，所述關聯度範圍包括:0〈1≤設定的低關聯度閾值I1U^K設定的高關聯度閾值I2、I2 ( Kl; 參數計算模塊，用於計算每個子系統內各交叉口的周期及綠信比，以及基於計算得到的周期，利用預先設定的子系統周期設定策略，設定每個子系統的周期，並根據子系統周期和子系統內各交叉口的綠信比，確定各交叉口的綠燈時間； 綠波控制模塊，用於對於關聯度範圍為I2S Kl的子系統，利用相鄰交叉口間各三級道路駛入和駛離所述主幹道的車流量，修正所述相鄰交叉口間主幹道的車輛通行速度和車流量，並以修正後的數據計算雙向綠波的相位差，利用所述相位差計算關聯度範圍為I2 ( Kl的子系統中相鄰兩個交叉口間綠燈開啟的時間間隔，進行雙向綠波控制。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述子系統劃分模塊，包括: 修正子模塊，用於將相鄰交叉口間主幹道的車輛通行速度V修正為ν/(1+ δ total)；將相鄰交叉口間主幹道的下、上行車流量修正為:
9.如權利要求7或8所述的裝置，其特徵在於，所述子系統劃分模塊，還包括: 子系統劃分子模塊，用於將所述主幹道上相鄰交叉口上、下行關聯度範圍均為(KKI1的交叉口均單獨劃分為一個子系統；將所述主幹道上相鄰交叉口上、下行關聯度範圍均為I2 ( Kl的各交叉口劃分為一個子系統；將所述主幹道上相鄰交叉口上行和/或下行關聯度範圍為I^KI2的交叉口劃分為一個子系統。
10.如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述參數計算模塊，具體用於對於關聯度範圍為0〈I ( I1的子系統，將計算得到的子系統內交叉口的周期設定為該子系統的周期；對於關聯度範圍為I2 ( Kl的子系統，將計算得到的該子系統內各交叉口周期中最大的周期，設定為該子系統的周期；對於關聯度範圍為I^KI2的子系統，判定該子系統是否與關聯度範圍為I2 ( Kl的子系統相鄰，若是，則設定關聯度範圍為I^KI2的子系統的周期與鄰近的某一關聯度範圍為I2 ( Kl的子系統的周期相同；若否，則將計算得到的子系統內交叉口的周期設定為該子系統的周期。
11.如權利要求7或10所述的裝置，其特徵在於，所述參數計算模塊，具體通過求解目標優化函數，計算主幹道各交叉口的周期及綠信比；
所述目標優化函數為
12.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括: 檢測與調整模塊，用於在預設的特定時間後，基於各子系統採集的主幹道的道路數據，觸發子系統劃分模塊重新計算各相鄰交叉口間的關聯度，並以設定的關聯度範圍，對所述主幹道上的各交叉口重新進行子系統劃分。
【文檔編號】G08G1/08GK103578281SQ201210272516
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月2日 優先權日:2012年8月2日
【發明者】付強, 王景成, 董振江, 苗浩軒, 羅聖美, 胡霆, 趙廣磊 申請人:中興通訊股份有限公司