相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法及系统，通过对基础信息配置，在此基础上配置路口信号基础相位和路口信号相序，进而以“调度‑时段‑方案”的思路配置路口信号相位方案；该种相序选择和方案生成式的交通信号相位配置方法及系统，将传统“方案‑时段‑调度”的信号方案配置方式转变为“调度‑时段‑方案”方式，基于历史交通流数据进行信号方案时段划分和各时段信号相位配时设置，有效辅助了路口信号方案配时，避免传统样本计算及人工经验模式导致信号方案配置的误差，提高了路口交通信号方案配置效率。

Traffic signal phase assignment method and system based on phase sequence selection and scheme generation

The invention provides a method and a system for phase arrangement of traffic signals in the form of phase sequence selection and scheme generation, which configures the basic phase of intersection signals and the phase sequence of intersection signals on the basis of the configuration of basic information, and then configures the phase scheme of intersection signals in the way of \scheduling time period scheme\; the phase sequence selection and sum of these phase sequences. Traffic signal phase allocation method and system based on scheme generation transform the traditional signal scheme allocation mode of scheme time interval dispatch to the mode of scheduling time interval scheme. The signal scheme time division and signal phase timing setting of each period are effectively assisted by the historical traffic flow data. The scheme timing avoids the errors caused by traditional sample calculation and manual experience mode, and improves the efficiency of traffic signal scheme allocation at intersections.

【技术实现步骤摘要】
相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法及系统
本专利技术涉及一种相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法及系统。
技术介绍
交叉路口是城市路网的基础，是城市交通的“咽喉”，在城市路网系统中处于核心位置，也是交通瓶颈所在，而交通信号控制系统是城市交通控制的主要方式，因此路口交通信号控制显得尤为重要，智能化的交通信号控制可以有效提高交叉口通行效率，缓解交通拥堵，减少尾气排放，缩短出行延时。交通信号智能控制需要进行交通信号特征参数配置来实现路口交通信号相位配置，传统的相位配置是由经验人员对路口交通流数据进行采集，根据高峰样本数据配置一个适合的信号相位方案并在全天运行。但是路口的交通运行情况是不断变化的，特别是面对早/晚高峰、平峰以及低谷交通流量不一样的时段，若运用同样的信号相位将导致路口拥堵或信号浪费，于是需要对信号相位方案进行不同情况的优化调整。同时随着交通信号控制协调技术的研究以及单点、干线、区域协调控制的发展，传统交通信号控制模式不再适用。现阶段国内各大城市信号配时一般由专业的信号管理人员基于信号机进行设置，具体方法是在设置了路口渠化、检测设备、信号灯组、基础通行相位的基础上，根据历史交通流数据以及路口交通状况设置5到6套可能运行的交通信号方案，再在其中对各信号方案的相位、相序、周期时长进行一体化配置，进一步将各信号方案根据路口交通状况对应到方案运行时段，从而根据路口调度方式选取适应各时间段信号方案。同时在该种配置方法的基础上对路口信号配时方案台账管理系统进行开发研究，如专利CN201110047461.0提出一种交通信号相位配置系统，专利CN201611139861.3提出一种台账管理系统及其实现的信号优化维护流程管理方法。现阶段这种信号相位配置方式虽基于历史交通流数据，但在设置各信号方案时分别选取典型数据进行配置，配时完全由人工按经验设置，这种“拍脑袋”做法缺乏支撑依据；同时在对信号方案配置时需要对每个方案的相序和相位进行重新设置，再分配至各时段及调度方案中，该配置流程复杂，且不便于后续信号优化方案调整。而专利CN201110047461.0和CN201611139861.3提出的路口相位方案台账管理系统也是针对现阶段信号配时方法或信号优化方法所形成的信号方案管理。因此，为方便交警部门工作人员进行路口交通信号配置，提高信号配置效率，急需构建一种便捷的、流程化的路口交通信号相位配置方法以及配套的路口台账第三方管理系统。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术提出一种相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法及系统，解决现有技术中存在的配时完全由人工按经验设置，缺乏支撑依据；同时在对信号方案配置时需要对每个方案的相序和相位进行重新设置，再分配至各时段及调度方案中，配置流程复杂，且不便于后续信号优化方案调整的问题。该种相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法及系统，在配置路口渠化信息，绑定路口检测设备，设置各方向信号灯组，配置基础通行相位及周期相序信息基础上，设置路口交通信号调度周期，根据历史交通流数据划分整日信号配时时段，确定信号周期时长和相序方式，进一步基于历史交通流数据确定周期内各相位信号配时，为交通管理者提供了流程化、便捷化、智能化的路口信号相位方案配时方法，提高了路口交通信号方案配置效率，提升了路口车辆通行效率。术语解释：相位：在一个信号周期内具有相同的信号灯色显示的一股或几股交通流的信号状态，即为一个控制状态；相序：相位衔接顺序。本专利技术的技术解决方案是：一种相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法，通过对基础信息配置，在此基础上配置路口信号基础相位和路口信号相序，进而以“调度-时段-方案”的思路配置路口信号相位方案，具体包括以下步骤，S1、基础信息配置，对路网内各交叉路口实现设备、路口渠化、检测设备、信号灯组、冲突灯组进行信息配置；S2、基础相位配时设计，配置常规状态下的基础相位信息，包括相位名称、信号灯组信息、黄闪亮灯时长、全红亮灯时长，最短绿灯时长和最长绿灯时长；同时对于公交、特勤、自定义特殊信号相位提供相位管理；S3、周期信号相序排列，配置一个信号周期内路口车辆放行方向的顺序，即根据步骤S2中配置的基础相位进行相位选择和顺序上的配置，建立路口相序备案；S4、相位方案配置，基于步骤S2-S3配置的基础相位和信号相序，提取检测设备采集的交通流数据，以“调度-时段-方案”步骤确定调度周期，根据历史数据确定周期日内信号时段，对各时段信号配时方案进行设置。进一步地，还包括步骤S5、方案汇总实施，按周调度计划、特殊日调度计划或分时段日计划分类汇总路网内各路口配置的交通信号方案，按路网辖区以及路口类型分类管理。进一步地，步骤S4具体为：S41、确定配置日期内的信号时段，获取路口绑定检测设备采集的历史交通流数据，根据配置的调度周期筛选历史日期时间段，提取历史数据，根据交通流参数、饱和车头时距参数和绿时利用率参数绘制出整日的交通需求云图和绿时利用率云图，进而根据交通需求云图和绿时利用率云图划分出配置日期内全日交通信号时段，即各时段信号方案的开始时间和结束时间；S42、配置各时段信号方案的名称、相序、信号周期时长及控制方式，基于配置日期/星期内信号方案的开始时间和结束时间，确定各信号时段的信号方案名称、配置的信号相序、信号周期时长及信号控制方式；S43、根据交通流数据确定信号方案各相位的配时，根据信号方案的开始时间和结束时间提取历史数据内该时间段的平均交通流数据，确定东南西北各进口道左转、直行和右转通行方向的交通需求，并基于交通流数据以及信号周期时长确定各信号相位的绿灯时长。进一步地，步骤S43中，基于交通流数据以及信号周期时长确定各信号相位的绿灯时长的同时，手动调整确定绿灯时长的最大数值和最小数值。进一步地，步骤S1具体为，S11、设备配置，对于路网内信号机设备、电子警察设备、车检器设备进行配置，配置内容包括设备名称、设备IP、设备编号、设备位置经纬度；S12、渠化配置，设置路口形状、待转区、人行横道、分隔带、车道数以及分隔带带宽、车道宽度、人行横道宽度参数信息；S13、绑定检测设备，对路口各方向的电子警察、车检器设备进行绑定，设置设备位置及检测车道；S14、信号灯组配置，按方向配置各方向信号灯组类型以及信号机通道和端子；S15、冲突灯组配置，设置冲突相位灯组，即无法同时亮绿灯的两个信号灯，避免相位设置导致的路口车辆通行冲突。一种相序选择及方案生成式的交通信号相位配置系统，包括基础信息配置模块、相位配置模块、相序配置模块、方案调度模块和方案管理模块，基础信息配置模块：对路网内各交叉路口实现信号机、路口渠化、检测设备、信号灯组、冲突灯组进行信息配置；相位配置模块：基于基础信息配置模块对该路口的通行相位进行配置，对常规状态下路口信号灯放行方向以及信号灯组进行设置，包括通行方向、信号灯组、黄灯时长、红灯时长以及最短绿灯时长和最长绿灯时长，同时提供公交、特勤、自定义等特殊信号相位的配置；相序配置模块：基于相位配置模块设置的基础相位信息，对一个信号周期内交通信号方案的基础相位顺序进行排列设置，以列表形式呈现出该路口的周期信号相序方案，进一步筛选对单个周期信号方案内的基础相位进行调整配置和顺序更改；方案调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法，其特征在于：通过对基础信息配置，在此基础上配置路口信号基础相位和路口信号相序，进而以“调度‑时段‑方案”的思路配置路口信号相位方案，具体包括以下步骤，S1、基础信息配置，对路网内各交叉路口实现设备、路口渠化、检测设备、信号灯组、冲突灯组进行信息配置；S2、基础相位配时设计，配置常规状态下的基础相位信息，包括相位名称、信号灯组信息、黄闪亮灯时长、全红亮灯时长，最短绿灯时长和最长绿灯时长；同时对于公交、特勤、自定义特殊信号相位提供相位管理；S3、周期信号相序排列，配置一个信号周期内路口车辆放行方向的顺序，即根据步骤S2中配置的基础相位进行相位选择和顺序上的配置，建立路口相序备案；S4、相位方案配置，基于步骤S2‑S3配置的基础相位和信号相序，提取检测设备采集的交通流数据，以“调度‑时段‑方案”步骤确定调度周期，根据历史数据确定周期日内信号时段，对各时段信号配时方案进行设置。

【技术特征摘要】
1.一种相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法，其特征在于：通过对基础信息配置，在此基础上配置路口信号基础相位和路口信号相序，进而以“调度-时段-方案”的思路配置路口信号相位方案，具体包括以下步骤，S1、基础信息配置，对路网内各交叉路口实现设备、路口渠化、检测设备、信号灯组、冲突灯组进行信息配置；S2、基础相位配时设计，配置常规状态下的基础相位信息，包括相位名称、信号灯组信息、黄闪亮灯时长、全红亮灯时长，最短绿灯时长和最长绿灯时长；同时对于公交、特勤、自定义特殊信号相位提供相位管理；S3、周期信号相序排列，配置一个信号周期内路口车辆放行方向的顺序，即根据步骤S2中配置的基础相位进行相位选择和顺序上的配置，建立路口相序备案；S4、相位方案配置，基于步骤S2-S3配置的基础相位和信号相序，提取检测设备采集的交通流数据，以“调度-时段-方案”步骤确定调度周期，根据历史数据确定周期日内信号时段，对各时段信号配时方案进行设置。2.如权利要求1所述的相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法，其特征在于：还包括步骤S5、方案汇总实施，按周调度计划、特殊日调度计划或分时段日计划分类汇总路网内各路口配置的交通信号方案，按路网辖区以及路口类型分类管理。3.如权利要求1所述的相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法，其特征在于：步骤S4具体为：S41、确定配置日期内的信号时段，获取路口绑定检测设备采集的历史交通流数据，根据配置的调度周期筛选历史日期时间段，提取历史数据，根据交通流参数、饱和车头时距参数和绿时利用率参数绘制出整日的交通需求云图和绿时利用率云图，进而根据交通需求云图和绿时利用率云图划分出配置日期内全日交通信号时段，即各时段信号方案的开始时间和结束时间；S42、配置各时段信号方案的名称、相序、信号周期时长及控制方式，基于配置日期/星期内信号方案的开始时间和结束时间，确定各信号时段的信号方案名称、配置的信号相序、信号周期时长及信号控制方式；S43、根据交通流数据确定信号方案各相位的配时，根据信号方案的开始时间和结束时间提取历史数据内该时间段的平均交通流数据，确定东南西北各进口道左转、直行和右转通行方向的交通需求，并基于交通流数据以及信号周期时长确定各信号相位的绿灯时长。4.如权利要求3所述的相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法，其特征在于：步骤S43中，基于交通流数据以及信号周期时长确定各信号相位的绿灯时长的同时，手动调整确定绿灯时长的最大数值和最小数值。5.如权利要求3所述的相序选择及方案生成式的交通信号相位配置方法，其特征在于：步骤S1具体为，S11、设备配置，对于路网内信号机设备、电子警察设备、车检器设备进行配置，配置内容包括设备名称、设备IP、设备编号、设备位置经纬度；S12、渠化配置，设置路口形状、待转区、人行横道、分隔带、车道数以及分隔带带宽、车道宽度、人行横道宽度参数信息；S13、绑定检测设备，对路口各方向的电子警察、车检器设备进行绑定，设置设备位置及检测车道；S14、信号灯组配置，按方向配置各方向信...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕伟韬，徐加骋，李璐，李攀，
申请(专利权)人：江苏智通交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32