多路口信号控制方案生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及信号控制技术领域，具体而言，涉及一种多路口信号控制方案生成方法及装置。该方法应用于交通信号灯控制设备，交通信号灯控制设备预存有各待优化路口对应的信号控制方案备选池，该方法包括：分别从各信号控制方案备选池中随机选择其中一个信号控制方案进行组合，获得第一多路口信号控制方案，对第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化以获得第二多路口信号控制方案，计算第二多路口信号控制方案的第二适应度函数值，判断第二适应度函数值是否收敛，若收敛，将第二多路口信号控制方案作为最适多路口信号控制方案。采用该方法及装置能够灵活生成针对多路口的且具有自我进化功能的自适应信号控制方案。

Generation Method and Device of Multi-intersection Signal Control Scheme

The embodiment of the present invention relates to the technical field of signal control, in particular to a method and device for generating a multi-intersection signal control scheme. This method is applied to traffic signal control equipment. The traffic signal control equipment has signal control alternative pools corresponding to each intersection to be optimized. The method includes: randomly selecting one of the signal control alternative pools from each signal control alternative pool for combination, obtaining the signal control scheme of the first multi-intersection, and each of the signal control schemes of the first multi-intersection. The second multi-intersection signal control scheme is obtained by cyclic evolution of the signal control scheme. The second fitness function value of the second multi-intersection signal control scheme is calculated to determine whether the second fitness function value converges. If the second multi-intersection signal control scheme converges, the second multi-intersection signal control scheme is considered as the optimal multi-intersection signal control scheme. This method and device can flexibly generate adaptive signal control schemes with self-evolution function for multi-intersection.

【技术实现步骤摘要】
多路口信号控制方案生成方法及装置
本专利技术实施例涉及信号控制
，具体而言，涉及一种多路口信号控制方案生成方法及装置。
技术介绍
由于交通基础设施建设周期长，完善相应的公共交通系统也需要时间，现有的交通系统已经无法适应如此快速增长的机动车保有量，由此便引发了严重的交通拥堵问题。因此，在现有交通基础设施基础上，提高交通通行效率、减少拥堵路口和拥堵路段对减少经济损失、改善生活环境和提高居民身体质量有重大作用。改善信号控制方案是在现有交通基础设施基础上改善通行效率的最有效的方法之一。但是现有的信号控制方案大多针对单个路口，难以实现多路口的协调。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种多路口信号控制方案生成方法及装置，能够灵活生成针对多路口的且具有自我进化功能的自适应信号控制方案。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种多路口信号控制方案生成方法，应用于交通信号灯控制设备，所述交通信号灯控制设备与多个待优化路口的信号灯系统通信连接，所述交通信号灯控制设备预存有各所述待优化路口对应的信号控制方案备选池，各所述信号控制方案备选池中包括对应的待优化路口的多个信号控制方案；所述方法包括：分别从各所述信号控制方案备选池中随机选择其中一个信号控制方案进行组合，获得第一多路口信号控制方案；对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化以获得第二多路口信号控制方案；其中，所述第二多路口信号控制方案中的每个信号控制方案对应的第一适应度函数值均小于预设值；计算所述第二多路口信号控制方案的第二适应度函数值，判断所述第二适应度函数值是否收敛，若收敛，将所述第二多路口信号控制方案作为最适多路口信号控制方案。可选地，所述方法还包括：若所述第二适应度函数值不收敛，将所述第二多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行独立进化，以获得第三多路口信号控制方案；继续对所述第三多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化。可选地，所述第二适应度函数值为：其中，NC为共同进化的路口数，Tipt(Cj)为路口Cj第t个周期第p个相位第i个方向过车平均使用的时长，为路口Cj第t个周期第p个相位第i个方向车辆排队长度，为路口Cj第t个周期第p个相位第i个方向绿灯时间空置时长，θ、α、β、γ、δ和τ为变量系数，ATT为在测试仿真周期内，所有车辆在仿真区域内从起点到达终点的平均行驶时间，AWT为在测试仿真周期内，所有车辆在仿真区域内所有路口所需要的平均等待时间。可选地，对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化以获得第二多路口信号控制方案的步骤，包括：针对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案，计算得到该信号控制方案的第一适应度函数值，判断该第一适应度函数值是否低于预设值，若不低于所述预设值，将除了该信号控制方案之外的其他信号控制方案进行固定，在该信号控制方案的基础上采用进化计算方法生成下一代信号控制方案，继续判断所述下一代信号控制方案的第一适应度函数值是否低于预设值，直到进化生成的下一代信号控制方案的第一适应度函数值低于所述预设值。可选地，所述第一适应度函数值为：可选地，在该信号控制方案的基础上采用进化计算方法生成下一代信号控制方案的步骤，包括：获得该信号控制方案对应的待优化路口信号控制方案备选池，计算该信号控制方案备选池中每个信号控制方案的中签率；根据计算得到的多个中签率生成饼状图；根据所述饼状图在该信号控制方案备选池选择信号控制方案作为下一代信号控制方案。可选地，所述中签率为：其中，为路口Cj选择信号控制方案i的概率，为路口Cj使用信号控制方案i时的第一适应度函数值，为所有路口的信号控制方案的集合。本专利技术实施例还提供了一种多路口信号控制方案生成装置，应用于交通信号灯控制设备，所述交通信号灯控制设备与多个待优化路口的信号灯系统通信连接，所述交通信号灯控制设备预存有各所述待优化路口对应的信号控制方案备选池，各所述信号控制方案备选池中包括对应的待优化路口的多个信号控制方案；所述装置包括：获取模块，用于分别从各所述信号控制方案备选池中随机选择其中一个信号控制方案进行组合，获得第一多路口信号控制方案；进化模块，用于对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化以获得第二多路口信号控制方案；其中，所述第二多路口信号控制方案中的每个信号控制方案对应的第一适应度函数值均小于预设值；判断模块，用于计算所述第二多路口信号控制方案的第二适应度函数值，判断所述第二适应度函数值是否收敛，若收敛，将所述第二多路口信号控制方案作为最适多路口信号控制方案。可选地，所述进化模块通过以下方式对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化以获得第二多路口信号控制方案：针对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案，计算得到该信号控制方案的第一适应度函数值，判断该第一适应度函数值是否低于预设值，若不低于所述预设值，将除了该信号控制方案之外的其他信号控制方案进行固定，在该信号控制方案的基础上采用进化计算方法生成下一代信号控制方案，继续判断所述下一代信号控制方案的第一适应度函数值是否低于预设值，直到进化生成的下一代信号控制方案的第一适应度函数值低于所述预设值。可选地，所述进化模块通过以下方式在该信号控制方案的基础上采用进化计算方法生成下一代信号控制方案：获得该信号控制方案对应的待优化路口信号控制方案备选池，计算该信号控制方案备选池中每个信号控制方案的中签率；根据计算得到的多个中签率生成饼状图；根据所述饼状图在该信号控制方案备选池选择信号控制方案作为下一代信号控制方案本专利技术实施例提供的多路口信号控制方案生成方法及装置，能够将多个待优化路口中的每个待优化路口对应的信号控制方案进行组合得到第一多路口信号控制方案，并对第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案进行循环进化，进而获得较为稳定且具有自我进化功能的第二多路口信号控制方案，确保了多个待优化路口之间能够互相协作，提高了第二多路口信号控制方案的适用性和稳定性，通过对第二多路口信号控制方案的第二适应度函数值进行分析，根据第二适应度函数值的收敛结果对第二多路口信号控制方案是否为最适多路口信号控制方案进行判定，能够保证获得的最适多路口信号控制方案的可靠性和适用性，该最适多路口信号控制方案具有自适应进化功能，能够根据多路口的实际交通状态灵活生成具有自我进化功能的自适应信号控制方案。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例所提供的一种电子设备10的方框示意图。图2为本专利技术实施例所提供的一种多路口信号控制方案生成方法的流程图。图3为一实施方式中图2所示的步骤S22包括的子步骤的示意图。图4为一实施方式中图3所示的步骤S223包括的子步骤的示意图。图5为本专利技术实施例所提供的一种多路口信号控制方案生成装置20的模块框图。图标：10-电子设备；11-存储器；12-处理器；13-网络模块；20-多路口信号控制方案生成装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路口信号控制方案生成方法，其特征在于，应用于交通信号灯控制设备，所述交通信号灯控制设备与多个待优化路口的信号灯系统通信连接，所述交通信号灯控制设备预存有各所述待优化路口对应的信号控制方案备选池，各所述信号控制方案备选池中包括对应的待优化路口的多个信号控制方案；所述方法包括：分别从各所述信号控制方案备选池中随机选择其中一个信号控制方案进行组合，获得第一多路口信号控制方案；对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化以获得第二多路口信号控制方案；其中，所述第二多路口信号控制方案中的每个信号控制方案对应的第一适应度函数值均小于预设值；计算所述第二多路口信号控制方案的第二适应度函数值，判断所述第二适应度函数值是否收敛，若收敛，将所述第二多路口信号控制方案作为最适多路口信号控制方案。

【技术特征摘要】
1.一种多路口信号控制方案生成方法，其特征在于，应用于交通信号灯控制设备，所述交通信号灯控制设备与多个待优化路口的信号灯系统通信连接，所述交通信号灯控制设备预存有各所述待优化路口对应的信号控制方案备选池，各所述信号控制方案备选池中包括对应的待优化路口的多个信号控制方案；所述方法包括：分别从各所述信号控制方案备选池中随机选择其中一个信号控制方案进行组合，获得第一多路口信号控制方案；对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化以获得第二多路口信号控制方案；其中，所述第二多路口信号控制方案中的每个信号控制方案对应的第一适应度函数值均小于预设值；计算所述第二多路口信号控制方案的第二适应度函数值，判断所述第二适应度函数值是否收敛，若收敛，将所述第二多路口信号控制方案作为最适多路口信号控制方案。2.根据权利要求1所述的多路口信号控制方案生成方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述第二适应度函数值不收敛，将所述第二多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行独立进化，以获得第三多路口信号控制方案；继续对所述第三多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化。3.根据权利要求1所述的多路口信号控制方案生成方法，其特征在于，所述第二适应度函数值为：其中，NC为共同进化的路口数，Tipt(Cj)为路口Cj第t个周期第p个相位第i个方向过车平均使用的时长，为路口Cj第t个周期第p个相位第i个方向车辆排队长度，为路口Cj第t个周期第p个相位第i个方向绿灯时间空置时长，θ、α、β、γ、δ和τ为变量系数，ATT为在测试仿真周期内，所有车辆在仿真区域内从起点到达终点的平均行驶时间，AWT为在测试仿真周期内，所有车辆在仿真区域内所有路口所需要的平均等待时间。4.根据权利要求1所述的多路口信号控制方案生成方法，其特征在于，对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案分别进行循环进化以获得第二多路口信号控制方案的步骤，包括：针对所述第一多路口信号控制方案中的每个信号控制方案，计算得到该信号控制方案的第一适应度函数值，判断该第一适应度函数值是否低于预设值，若不低于所述预设值，将除了该信号控制方案之外的其他信号控制方案进行固定，在该信号控制方案的基础上采用进化计算方法生成下一代信号控制方案，继续判断所述下一代信号控制方案的第一适应度函数值是否低于预设值，直到进化生成的下一代信号控制方案的第一适应度函数值低于所述预设值。5.根据权利要求4所述的多路口信号控制方案生成方法，其特征在于，所述第一适应度函数值为：6.根据权利要求5所述的多路口信号控制方案生成方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈贝伦，张登，俞山青，沈俊青，陆韵，
申请(专利权)人：杭州中奥科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33