一种城市道路交叉口信号控制优化方法技术

技术编号:14992483 阅读:156 留言:0更新日期:2017-04-03 23:11
本发明专利技术提供一种城市道路路口信号控制优化方法。本发明专利技术对于安装有交通信息检测器的城市道路路口,通过无线网络将信号控制器状态和检测信息实时发送到手持设备。手持设备内置交通状态评估算法,可在线评估信号控制优劣,同时利用实时交通流检测数据和在线评估结果实现对信号控制配时方案的优化,并根据现场特殊交通状况对交通信号控制算法进行修正。采用上述方法可根据交通现场实际情况,有效提高城市道路路口的控制效率,达到缓解拥堵的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能交通
,具体涉及一种实时交通控制优化技术。
技术介绍
当前广泛使用的单路口控制主要包括定时控制、感应控制和自适应控制,其中定时控制无法通过实时获取交通流数据进行配时方案调整,而感应控制和自适应控制虽然能实时获取交通流,但是不适合在过饱和情况下使用,同时这几种控制均为开环控制,其本身无法对路口的信号控制效果进行评估和及时优化。即便有些实现了中心联网式控制的路口,也经常由于网络等问题而导致无法实现先进的控制和有效的评估。然而城市道路路口作为城市交通控制的重要组成部分,担负着控制车流和保证行车安全的重要作用,因此合理使用路口信号控制方法,及时获取控制效果反馈,进行及时优化配时方案,对于缓解城市交通拥堵、保障行车安全有着非常重要意义。
技术实现思路
针对当前路口控制中存在的不足,本专利技术结合交通流检测数据实时对路口控制效果进行评估,若控制效果不符合预期时对信号控制配时方案进行快速优化,同时结合对现场实际状态的决策对优化方案进一步修正。具体采用如下技术方案:包括如下步骤:1)获取路口信号控制器内原始配时方案;2)采集路口实时交通信息,判断路口的实时交通状态:x=max{xi,i=1,...,n
一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/57/CN105679049.html" title="一种城市道路交叉口信号控制优化方法原文来自X技术">城市道路交叉口信号控制优化方法</a>

【技术保护点】
一种城市道路交叉口信号控制优化方法,其特征在于,包括如下步骤:1)获取路口信号控制器内原始配时方案;2)采集路口实时交通信息,判断路口的实时交通状态:x=max{xi,i=1,...,n}xi=qi·CSi·gi]]>其中,xi为相位i的饱和度;x表示取最大的相位饱和度为交叉口饱和度;qi为相位i车流量;C为原始配时方案的交叉口信号周期时间;Si为相位i的饱和流率;gi为相位i的绿灯时间;如果x=max{xi,i=1,...,n}<1,则判定路口处于欠饱和状态;如果x=max{xi,i=1,...,n}≥1,则判定路口处于过饱和状态;3)计算路口延误和通行能力:当路口处于欠饱和状态时,延误和通行能力计算公式如下:di(u)=12·Si·qiSi-qi·[(1-qiΣi=1nqi)·(C-L)]2Capi=Si·qiΣi=1nqi·(1-LC)]]>当路口处于过饱和状态时,延误和通行能力计算公式如下:di(o)=12·qi·C2-12·Si·[qiΣi=1nqi)·(C-L)]2Capi=Si·qiΣi=1nqi·(1-LC)]]>其中,di(u)为欠饱和状态时相位i延误时间;di(o)为过饱和状态相位i延误时间;Capi为交叉口的通行能力;L为交叉口的延误时间;4)评估原始配时方案下路口信号控制效果:P=di(C)di‾=αdi(u)(C)+(1-α)di(o)(C)W=Capi(C)Capi‾=Capi]]>约束条件:其中,P为延误比率;W为通行能力比率;为设计延误(设计交叉口配时方案时所产生的必要延误);为设计通行能力(设计交叉口配时方案时所产生的必要通行能力);其中,di(C)表示信号控制周期为C时相位i的延误时间;di(u)(C)表示信号控制周期为C时欠饱和状态下相位i的延误时间;di(O)(C)表示信号控制周期为C时过饱和状态下相位i的延误时间;α为权重系数;Capi(C)表示信号控制周期为C时相位i的通行能力;如果[P<1,W<1]或[P>1,W<1]或[P<1,W>1],此时判定交叉口配时需要优化,进入步骤5);如果[P≥1,W≥1],此时判定交叉口配时不需要优化,返回步骤1);5)建立信号控制周期优化目标函数:J=min{Σi=1n(di(c)-argmindif(di(c)))·(Capi(c)-argminCapif(Capi(c)))2Σi=1n(di(c)-argmindif(di(c)))2·Σi=1n(Capi(c)-argminCapif(Capi(c)))2}]]>约束条件为:cmin≤c≤cmax;其中,f(di(c))为信号控制周期为c时相位i延误的梯度,f(Capi(c))为信号控制周期为c时相位i通行能力的梯度;将J设为目标函数,对函数变量进行归一化处理,采用遗传算法进行优化计算得到最优的信号控制周期;6)生成路口优化配时方案步骤5)中计算得到优化后的信号控制周期c,根据实时检测的交通流数据生成配时方案,得到优化的绿灯时间:gi′=qi(c-L)/Σi=1nqi]]>其gmin和gmax为相位的最小绿灯时间和最大绿灯时间。...

【技术特征摘要】
1.一种城市道路交叉口信号控制优化方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)获取路口信号控制器内原始配时...

【专利技术属性】
技术研发人员:李敏王力张立立张海波修伟杰赵贺峰姜传
申请(专利权)人:北方工业大学
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1