針對網格狀路網的交通信號協同控制系統及控制方法
2023-10-04 21:31:29 3
針對網格狀路網的交通信號協同控制系統及控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種針對網格狀路網的交通信號協同控制系統及控制方法，所述控制系統包括：路網地理信息模塊，接收並存儲預定格式的參數，包括道路交通數據監測設施布設位置數據、控制區內道路路段長度以及道路連接信息；實時交通流資料庫模塊，接收各道路交通數據監測設施上傳的預定格式的數據，決策分析模塊，獲取路網地理信息模塊和實時交通流資料庫模塊中的數據，計算實時平均路網佔有率O(d,t)，確定協同控制方案，並向城市誘導系統及信號控制系統發送相關信息。本發明削弱了城市誘導系統和信號控制系統由於各自決策目標不同而對網格狀城市交通系統產生的負面作用，從而提高了城市交通系統的運行效率。
【專利說明】針對網格狀路網的交通信號協同控制系統及控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於智能交通協同系統領域，尤其是一種針對網格狀路網的交通信號協同 控制系統及控制方法。
【背景技術】
[0002] 城市誘導系統和信號控制系統是智能交通系統的重要組成部分，在過去的工程實 踐中，往往將城市誘導系統與信號控制系統作為兩個完全獨立的運行體系。
[0003] 針對兩個系統的協同性研究，現有研究方案著重於算法層面的系統優化，不斷提 升算法效率。但是無論如何優化協同算法效率，隨著目標路網的路段數、節點數增加，計算 複雜度呈幾何級數增長，以目前的計算機運算效率，難以在實際應用中使用這些優化算法。 亦即在目前的技術條件下，無法高效快速的實現交通誘導系統與信號控制系統的協同最優 化運行。
[0004] 網格狀路網是城市中最常見的基礎道路網絡形態之一，在國內外各類型城市都有 應用，如中國西安市、美國紐約市都是典型的網格狀路網，然而現有的研究缺乏對網格狀路 網有針對性的研究。
【發明內容】
[0005] 發明目的：提供一種針對網格狀路網的交通信號協同控制系統及控制方法，以解 決現有技術的上述問題，削弱城市誘導系統和信號控制系統由於各自決策目標不同而對網 格狀城市交通系統產生的負面作用，從而提高城市交通系統的運行效率。
[0006] 技術方案：一種針對網格狀路網的交通信號協同控制系統，、包括：
[0007] 路網地理信息模塊，接收並存儲預定格式的參數，包括道路交通數據監測設施布 設位置數據、控制區內道路路段長度以及道路連接信息；
[0008] 實時交通流資料庫模塊，接收各道路交通數據監測設施上傳的預定格式的數據，
[0009] 決策分析模塊，獲取路網地理信息模塊和實時交通流資料庫模塊中的數據，計算 實時平均路網佔有率〇(d，t)，確定協同控制方案，並向城市誘導系統及信號控制系統發送 相關信息。
[0010] 所述決策分析模塊採用如下公式計算實時平均路網佔有率〇(d，t)，
[0011]
【權利要求】
1. 一種針對網格狀路網的交通信號協同控制系統，其特徵在於，包括： 路網地理信息模塊，接收並存儲預定格式的參數，包括道路交通數據監測設施布設位 置數據、控制區內道路路段長度以及道路連接信息； 實時交通流資料庫模塊，接收各道路交通數據監測設施上傳的預定格式的數據， 決策分析模塊，獲取路網地理信息模塊和實時交通流資料庫模塊中的數據，計算實時 平均路網佔有率〇(d，t)，確定協同控制方案，並向城市誘導系統及信號控制系統發送相關 信息。
2. 如權利要求1所述的針對網格狀路網的交通信號協同控制系統，其特徵在於， 所述決策分析模塊採用如下公式計算實時平均路網佔有率〇(d，t)，
式中，o(d，t，id，l)為d日t時刻第id號檢測器上傳的第1條車道的佔有率數據；id 為預先編制的道路交通數據檢測器編號；1為預先編制的路段車道編號；I是所有道路交通 數據監測設施的集合；Nid是第id號道路交通數據監測設施所在路段的車道數；η是集合I 中元素的個數；h是道路交通數據監測設施的數據上傳間隔。
3. 如權利要求1或2所述的針對網格狀路網的交通信號協同控制系統，其特徵在於，所 述協同控制方案如下表所示：
〇
4. 一種針對網格狀路網的交通信號協同控制方法，其特徵在於，包括如下步驟： 步驟1，採集路網地理數據，包括道路交通數據監測設施布設位置數據、控制區內道路 路段長度以及道路連接信息； 步驟2,接收各道路交通數據監測設施上傳的預定格式的實時交通流數據， 步驟3,根據步驟1和步驟2獲得的數據，計算實時平均路網佔有率0(d，t)，確定協同 控制方案，並向城市誘導系統及信號控制系統發送相關信息。
5. 如權利要求4所述的針對網格狀路網的交通信號協同控制方法，其特徵在於，所述 實時平均路網佔有率〇(d，t)，
式中，o(d，t，id，l)為d日t時刻第id號檢測器上傳的第1條車道的佔有率數據；id 為預先編制的道路交通數據檢測器編號；1為預先編制的路段車道編號；I是所有道路交通 數據監測設施的集合；Nid是第id號道路交通數據監測設施所在路段的車道數；η是集合I 中元素的個數；h是道路交通數據監測設施的數據上傳間隔。
6.如權利要求4或5所述的針對網格狀路網的交通信號協同控制方法，其特徵在於，所 述協同控制方案如下表所示： 〇
【文檔編號】G08G1/08GK104091454SQ201410263663
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月13日 優先權日:2014年6月13日
【發明者】劉攀, 俞灝, 羅旭江, 羊釗, 柏璐 申請人:東南大學