一种交叉口信号动态调整方法及装置、系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，根据当前交通流数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数。然后根据当前信号配时方案和交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案。之后再针对该最优信号配时方案进行交通仿真，获取仿真输出的交通运行参数。最后，将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案，并用该最优信号配时方案去对交叉口进行信号配时。该方案可以针对不同时间段的道路交通流为路口的信号灯提供不同的信号配时方案，从而使得交叉口运行在当前情况的最优配时方案下，提高了路口的通行效率，保证路口一直可以按照最优的方式运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通控制领域，具体涉及一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法及系统。
技术介绍
近年来，我国社会经济持续快速发展，交通运输行业也保持着较高速的增长。交通运输已经成为人们工作和生活中必不可少的组成部分，对保证社会正常的运转发挥重要作用。上世纪以来，我国在全国范围内逐渐完善了的交通运输网络,但机动车的增长速度仍远高于道路和其他交通设施的增长速度。各大中型城市因此产生了一系列的交通问题，例如交通堵塞、交通尾气污染、交通安全事故等,造成了一定的人员伤亡和经济损失。事实证明,依靠传统的交通管理方法和继续修建交通基础设施，无法解决现有的各种交通问题,必须依靠新方法和新技术才有可能缓解交通拥堵、减少交通污染和交通事故。随着科学技术水平的进步，学者们提出了智能交通系统的概念，智能交通系统(IntelligentTrafficSystem，简称ITS)又称智能运输系统(IntelligentTransportationSystem)，是将先进的科学技术(信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等)有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。交叉口作为城市交通网络中的节点单元，是城市路网的重要组成部分，也是城市交通的瓶颈点，是交通拥堵的主要发生地。因此如何合理有效地设置交通信号配时、组织好单点交叉口的交通同行、充分利用交叉口的时空资源提高车辆的通行效率，显得十分重要。目前传统的交叉口实时信号优化则是利用计算机技术，在离线计算理论的基础上，实时获取检测器数据，输入计算模型，进行配时方案的实时优化。但是，由于该方案是根据路口之前的经验数据预先设置，但是，当路口的交通状况发生变化时，预设的配时方案则可能无法达到预设的效果，甚至影响该交叉口的通行能力。随着计算机科学的飞速发展，交通仿真被越来越多地应用于交通信号分析研究和决策支持中。把在线仿真和信号配时优化结合起来服务于城市交通已经成为一种ITS的新理念和有效的方法。交通仿真软件是ITS的一项重要应用,交通仿真指的是：利用计算机模拟技术逼真地、动态地仿真道路交通流,再现交通流的时空变化以及交通事故、交通管制等各种交通现象,深入分析人、车、路的各种关系和特征,利用模拟分析出问题的症结,并可以对现有交通系统或改造方案进行优化。利用交通仿真软件开展相关研究，具有低成本、低风险、可重复等诸多优点,并且不受现场试验条件的约束,仿真技术己成为分析交通流特性和工程优化等研究的重要手段,也是国际上交通领域的热点之一。目前国际上较成熟的商用交通仿真软件主要包括：西班牙的AIMSUN、德国的VlSSIM、我国的FLOWSIM等。但是，国外仿真软件在我国的应用过程中，其标定和运维存在一定问题，因此一系列国产软件例如FLOWSIM等具有广泛发展前景。目前各类交通仿真软件功能日趋完善，准确度逐步提高，但是在一些关键技术上还需要有一些突破。现阶段由于各种先进的信息技术的引入，实时在线交通仿真技术已经成为可能。各类交通仿真系统和信号配时优化软件虽然在一定程度上改善了传统交通研究手段，但是在新形势下仍需要以实际情况导向进行研发和创新。尤其是二者结合的环节，目前大部分依然停留在理论研究部分，尚无太多实施案例。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的交叉口的信号配时方案预先设置不能满足智能交通系统的要求的缺陷。为此，本专利技术提供一种基于交通在线仿真的交叉口动态调整方法及装置和系统。本专利技术提供基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，包括如下步骤：获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据；根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案；针对该最优信号配时方案利用FLOWSIM交通仿真软件进行交通仿真，获取仿真交通运行参数；将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，优化程度若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。优选地，所述根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案步骤，包括：各相位绿灯时长的计算方法如下： C 0 = 1.5 L + 5 1 - Σ i = 1 n V i S i ]]>其中，C0代表周期长度，L代表总的损失时间(包括黄灯时间和全红时间)，Si代表该相位饱和流量，Vi代表该相位实际流量，n代表相位数。优选地，针对该最优配时方案进行交通仿真的步骤，包括采用FLOWSIM软件进行交通仿真。优选地，所述当前交通运行参数或所述仿真交通运行参数包括交叉口通行平均速度、平均延误时间、排队长度中的一种或几种。优选地，所述将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较的步骤，包括：根据所述仿真交通运行参数计算仿真交通运行综合值；根据所述当前交通运行参数计算当前交通运行综合值；将所述仿真交通运行综合值与当前交通运行综合值进行比较。本专利技术提供基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整装置，包括如下步骤：获取单元，用于获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据；当前参数计算单元，用于根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；最优信号配时方案获取单元，用于根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案；仿真参数获取单元，用于针对该最优信号配时方案进行交通仿真，获取仿真交通运行参数；最优信号配时方案输出单元，用于将所述仿真交通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，其特征在于，包括如下步骤：获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据；根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案；针对该最优信号配时方案利用FLOWSIM交通仿真软件进行交通仿真，获取仿真交通运行参数；将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，优化程度若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，其特征在于，
包括如下步骤：
获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据；
根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；
根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，
获取最优信号配时方案；
针对该最优信号配时方案利用FLOWSIM交通仿真软件进行交通仿真，
获取仿真交通运行参数；
将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，优化程
度若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前信号
配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案
步骤，包括：
各相位绿灯时长的计算方法如下：
C 0 = 1.5 L + 5 1 - Σ i = 1 n V i S i ]]>其中，C0代表周期长度，L代表总的损失时间(包括黄灯时间和全红时

\t间)，Si代表该相位饱和流量，Vi代表该相位实际流量，n代表相位数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，针对该最优配时方
案进行交通仿真的步骤，包括采用FLOWSIM软件进行交通仿真。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述当前交通运行
参数或所述仿真交通运行参数包括交叉口通行平均速度、平均延误时间、
排队长度中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将所述仿真交
通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较的步骤，包括：
根据所述仿真交通运行参数计算仿真交通运行综合值；
根据所述当前交通运行参数计算当...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建平，周杨，杜怡曼，贾宇涵，
申请(专利权)人：吴建平，
类型：发明
国别省市：英国;GB