一种基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法技术

本发明专利技术涉及一种基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法，包括：（1）通过视频检测器实时监测当前通道内排队的车辆数；（2）根据车辆数计算通道内平均停车次数；（3）根据平均停车次数判断交叉口实际通行需求及通行能力；（4）计算交叉路口平均停车延误时间；（5）计算交叉路口车辆的排队长度；（6）根据平均停车次数、停车延误时间及排队长度对当前控制方案进行优选排序。本发明专利技术利用视频检测器连续检测交通流的特点，实时观测视频区域内的运行车辆的运行速度，当速度低于一个既定的极限值时，认为车辆处于停止状态，且作为排队队尾，可计算交叉口排队长度，为交叉口信号控制提供决策依据，同时也为交叉口控制效果评价提供支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法
本专利技术涉及城市交通数据分析
，具体涉及一种基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法。
技术介绍
现阶段，用于城市交通单点信号控制的评价方法很多，但真正在实际应用中能够被检测到的指标很少，较多的是在交通仿真评价内输出的参数，如果环境模拟不够准确，输出的参数会失真，无法切实反映道路交通信号控制的真实情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法，通过计算车辆在检测范围内的平均停车次数，将信号控制优化前后的数据进行对比，进而评价信号控制策略的效果。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法，包括以下步骤：(1)通过视频检测器实时监测当前通道内排队的车辆数；(2)根据车辆数计算通道内平均停车次数；(3)根据平均停车次数判断交叉口实际通行需求及通行能力；(4)通过信号控制进行策略评估。步骤(2)中，所述根据车辆数计算通道内平均停车次数，采用以下公式计算得到：其中，M表示交叉口平均停车次数；qi表示在计时周期内，第i通道第一辆车停止状态开始一直到队末排队的车辆数；Qi表示在计时周期内，第i通道实际通行车辆数。步骤(3)中，所述根据平均停车次数判断交叉口实际通行需求及通行能力，具体步骤如下：判断所有通道是否均有二次排队现象，若是，则该交叉口实际通行需求大于通行能力，无法进行方案优化，剔除该优化方案，若否，则进行步骤(4)。步骤(4)中，所述计算交叉路口平均停车延误时间，包括以下步骤：(41)通过视频检测器获取信号灯配时周期；(42)获取当前通道内每辆车的车速；(43)将没个通道内的车速与预设阈值相比较，记录车速小于阈值的车辆及该车辆所对应的下次绿灯开启时的时间差；(44)通过以下公式计算当前车道的总停车延误时间：其中，Ts表示当前车道的总停车延误时间，tij表示第j车道第i辆车距离下一次绿灯开启时的时间差，K表示交叉口车道数；(45)计算交叉口的平均停车延误时间：其中，Nj示第j车道当前周期通过的车辆数和停车排队的车辆数之和。由上述技术方案可知，本专利技术所述的基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法，利用视频对检测范围内车辆的跟踪检测，实现交叉口排队长度的计算，为城市交通信号控制优化和评价提供依据。利用视频检测器连续检测交通流的特点，实时观测视频区域内的运行车辆的运行速度，当速度低于一个既定的极限值时，认为车辆处于停止状态，且作为排队队尾，可计算交叉口排队长度，为交叉口信号控制提供决策依据，同时也为交叉口控制效果评价提供支撑。附图说明图1是本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1所示，本实施例的基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法，包括以下步骤：S1：通过视频检测器实时监测当前通道内排队的车辆数；该视频检测器一般安装在电子警察杆件上，朝向车头前进方向。视频检测器的检测区域根据角度调节，检测范围可达100米，主要车辆进入检测范围，立即被跟踪，车辆位置和车辆速度处于实时更新状态，以当前通道绿灯开启至下一次绿灯开启作为一个周期。S2：根据车辆数计算通道内平均停车次数：其中，M表示交叉口平均停车次数；qi表示在计时周期内，第i通道第一辆车停止状态开始一直到队末排队的车辆数；Qi表示在计时周期内，第i通道实际通行车辆数。S3：根据平均停车次数判断交叉口实际通行需求及通行能力；判断所有通道是否均有二次排队现象，若是，则该交叉口实际通行需求大于通行能力，无法进行方案优化，剔除该优化方案，若否，则进行下一步骤。例如：如果qi大于Qi，Mi＞1，表明i通道车辆有二次排队的行为。当min{M1，M2，…，Mi}＞1时，所有通道均有二次排队现象，该交叉口实际通行需求大于通行能力，无法从点上优化，此时的评估将没有意义。S4：计算交叉路口平均停车延误时间：利用视频检测器和信号机的双向通讯，视频检测器能够自动获取信号灯配时周期。一个信号灯配时周期是指从一次绿灯开启至下一次绿灯开启的时间间隔，本专利技术平均计数周期为信号灯控制的一个周期，具体包括以下步骤：S41：通过视频检测器获取信号灯配时周期；S42：获取周期内当前通道内每辆车的车速；S43：将没个通道内的车速与预设阈值相比较，记录车速小于阈值的车辆及该车辆所对应的下次绿灯开启时的时间差；S44：计算当前车道的总停车延误时间：当绿灯启亮后，路口车辆会依次通过交叉口，以j车道为例，当首辆车车速降低至5km/h以下时，距离下一次绿灯开启的时间差记为t1j，第i辆车速度降低至5km/h时，距离下一次绿灯开启的时间差记为tij；其中，Ts表示当前车道的总停车延误时间，tij表示第j车道第i辆车距离下一次绿灯开启时的时间差，K表示交叉口车道数；S45：计算交叉口的平均停车延误时间：其中，Nj示第j车道当前周期通过的车辆数和停车排队的车辆数之和；则交叉口的平均停车延误时间为：S5：计算交叉路口车辆的排队长度；首先计算车道排队长度，视频检测器安装在电子警察杆件上，方向面向车头，如i车道视频盲区与杆件和停车线的距离记为Lti，以一个信号周期绿灯结束至下一个信号周期绿灯开启为一个计算周期，信号周期的时间戳主要依靠和信号机的实时通讯实现。i车道视频检测的区域长度为Lsi，在计算周期范围内，当检测车辆速度低于5km/h时，认为车辆即将处于停止状态，作为队末车辆，队末车辆和视频检测器下沿(靠近路口)的距离记为Lmi，当前车道的排队长度Li＝Lti+Lmi。则该交叉口的总排队长度平均排队长度式中n表示交叉口总车道数。S6：根据平均停车次数、停车延误时间及排队长度对当前控制方案进行优选排序：如果当前控制方案平均停车次数、停车延误时间及排队长度均小于另外一个控制方案，则该当前技术方案较另外一个技术方案较优，若该当前计算方案的平均停车次数、停车延误时间及排队长度其中两个参数小于另外一个技术方案，则该技术方案次优，依次对所采用的控制技术方案进行排序，以方便选取合适的控制方案对交通路口的信号灯进行控制，为城市交通信号控制优化和评价提供依据。以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过视频检测器实时监测当前通道内排队的车辆数；(2)根据车辆数计算通道内平均停车次数；(3)根据平均停车次数判断交叉口实际通行需求及通行能力；(4)计算交叉路口平均停车延误时间；(5)计算交叉路口车辆的排队长度；(6)根据平均停车次数、停车延误时间及排队长度对当前控制方案进行优选排序。

【技术特征摘要】
1.一种基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过视频检测器实时监测当前通道内排队的车辆数；(2)根据车辆数计算通道内平均停车次数；(3)根据平均停车次数判断交叉口实际通行需求及通行能力；(4)计算交叉路口平均停车延误时间；(5)计算交叉路口车辆的排队长度；(6)根据平均停车次数、停车延误时间及排队长度对当前控制方案进行优选排序。2.根据权利要求1所述的基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法，其特征在于：步骤(2)中，所述根据车辆数计算通道内平均停车次数，采用以下公式计算得到：其中，M表示交叉口平均停车次数；qi表示在计时周期内，第i通道第一辆车停止状态开始一直到队末排队的车辆数；Qi表示在计时周期内，第i通道实际通行车辆数。3.根据权利要求2所述的基于视频检测的交叉口信号控制方案评价方法，其特征在于：步骤(3)中，所述根据平均停...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋志洪，石勇，曹艳华，吕红振，梁子君，黄具伟，
申请(专利权)人：安徽科力信息产业有限责任公司，安徽畅通行交通信息服务有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34