本申请属于交通控制技术领域，尤其涉及一种交通信号控制方法、装置、计算机可读存储介质及终端设备。所述方法在车路协同场景中，按照初始的信号配时方案进行交通信号控制；当接收到一个以上的公交优先请求时，执行信号优先时长动态决策，所述信号优先时长动态决策基于所述初始方案的相位结构和相序，以每两个相邻阶段的绿灯时长为优化变量，以最小化加权车均延误为目标函数，确定当前绿灯相位阶段和下一绿灯相位阶段之间的最佳切换时间点；按照所述信号优先时长动态决策的结果进行交通信号控制。通过本申请，可以兼顾公交车辆和普通社会车辆的运行效率，建立公交信号优先时长动态决策的最优化问题，从而获得最大的控制效益。
A traffic signal control method, device, readable storage medium and terminal equipment
【技术实现步骤摘要】
一种交通信号控制方法、装置、可读存储介质及终端设备
本申请属于交通控制
，尤其涉及一种交通信号控制方法、装置、计算机可读存储介质及终端设备。
技术介绍
公交信号优先包括被动公交优先和主动公交优先两种控制策略。被动公交优先主要考虑社会车辆和公交车辆的规律性运行特征，通过道路空间资源改造、相位相序设计、信号配时参数优化、公交发车间隔优化等多种手段灵活组合，为公交车提供更大的优先通行权。被动公交优先适用于公交车流量较大的场景。公交优先相位数较多时，被动公交优先的控制效益会被平均掉。主动公交优先则在实际检测公交车到达交叉口时提供信号优先，目前主要有两种控制方式：为公交车提供绿灯直至离开交叉口的绝对优先、预设固定优先时长的条件优先。由于信号灯和公交车之间的信息壁垒，信号控制系统无法掌握公交车的运动状态，而公交车在发出优先申请后，无法了解信号控制的响应机制，导致传统信号优先的控制方法效益并不明显。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种交通信号控制方法、装置、计算机可读存储介质及终端设备，以解决传统的信号优先的控制方法效益不明显的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种交通信号控制方法，应用于预设的车路协同场景中，所述交通信号控制方法包括：按照初始的信号配时方案进行交通信号控制；当接收到一个以上的公交优先请求时，执行信号优先时长动态决策，所述信号优先时长动态决策基于所述初始方案的相位结构和相序，以每两个相邻阶段的绿灯时长为优化变量，以最小化加权车均延误为目标函数，确定当前绿灯相位阶段和下一绿灯相位阶段之间的最佳切换时间点；按照所述信号优先时长动态决策的结果进行交通信号控制。进一步地，所述信号优先时长动态决策的模型为：argmint[(∑kWk·dk(t))+dc(t)]s.t.t∈[t1,t2]其中，t为相位切换时间点，t1为当前时刻，t2为当前绿灯允许的最晚结束时刻，k为车辆的序号，Wk为车辆k的权重系数，dk(t)为车辆k的延误，dc(t)为普通社会车辆的总延误，Qa,max(t)为进口道a的最大排队长度，La为进口道a的长度。进一步地，所述交通信号控制方法还可以包括：根据下式计算车辆的权重系数：Wk＝Np*Vp*Vt其中，Np为载客量，Vp为乘员价值，Vt为时间价值，h为公交车的序号，Th为同一线路中第h辆公交车通过上一信号交叉口的时间，为发车间隔。进一步地，所述交通信号控制方法还可以包括：根据下式计算车辆的延误：其中，K3,k为{0,1}变量，K3,k＝0表示车辆k能够通过交叉口，K3,k＝1表示车辆k不能通过交叉口，Tw,k为当车辆k不能通过交叉口时，额外产生的红灯等待时间，vk为车辆k的速度，Dk为车辆k到停车线的距离，τk(t)为车辆k的行程时间。进一步地，所述交通信号控制方法还可以包括：根据下式计算车辆的行程时间：其中，Tr,k(t)为红灯剩余时间，Tt,k为车辆行驶时间，Tq,k为前方车辆消散时间，K1,k,K2,k为{0,1}变量，K1,k＝0表示车辆所在流向当前为绿灯，K1,k＝1表示车辆所在流向当前为红灯，K2,k＝1表示车辆有停车，K2，k＝0表示车辆无停车，Qk为车辆所在流向的排队长度，l为饱和车头间距，s为饱和流率。进一步地，所述交通信号控制方法还可以包括：根据下式计算普通社会车辆的总延误：dc(t)＝(Δg(t)·f)·Te(t)+K4·(g2(t)·f)·Δg(t)Tw(t)＝(1-K4)·C-g1(t))+K4·(C-g2(t))Δg(t)＝|t-t0|g1(t)＝t-t1+gming2(t)＝(t2+gmin-t0)-Δg(t)其中，f为车流率，C为周期时长，Δg(t)为迟起或早断的时间偏移量，g1(t)为早断阶段的绿灯时长，g2(t)为迟起阶段的绿灯时长，t0为初始相位切换时间点，K4为{0,1}变量，K4＝0表示绿灯早断，K4＝1表示绿灯迟起，gmin为最小绿灯时长。进一步地，所述交通信号控制方法还可以包括：根据下式计算进口道最大排队长度：Qa,max(t)＝Qa(t1)+f*C-s*g(t)其中，Qa(t1)为当前时刻的车辆排队长度。本申请实施例的第二方面提供了一种交通信号控制装置，可以包括：初始方案执行模块，用于按照初始的信号配时方案进行交通信号控制；优先时长动态决策模块，用于当接收到一个以上的公交优先请求时，执行信号优先时长动态决策，所述信号优先时长动态决策基于所述初始方案的相位结构和相序，以每两个相邻阶段的绿灯时长为优化变量，以最小化加权车均延误为目标函数，确定当前绿灯相位阶段和下一绿灯相位阶段之间的最佳切换时间点；优化方案执行模块，用于按照所述信号优先时长动态决策的结果进行交通信号控制。进一步地，所述信号优先时长动态决策的模型为：argmint[(∑kWk·dk(t))+dc(t)s.t.t∈[t1,t2]其中，t为相位切换时间点，t1为当前时刻，t2为当前绿灯允许的最晚结束时刻，k为车辆的序号，Wk为车辆k的权重系数，dk(t)为车辆k的延误，dc(t)为普通社会车辆的总延误，Qa,max(t)为进口道a的最大排队长度，La为进口道a的长度。进一步地，优先时长动态决策模块可以包括：车辆权重系数计算单元，用于根据下式计算车辆的权重系数：Wk＝Np*Vp*Vt其中，Np为载客量，Vp为乘员价值，Vt为时间价值，h为公交车的序号，Th为同一线路中第h辆公交车通过上一信号交叉口的时间，为发车间隔。进一步地，优先时长动态决策模块可以包括：车辆延误计算单元，用于根据下式计算车辆的延误：其中，K3,k为{0,1}变量，K3,k＝0表示车辆k能够通过交叉口，K3,k＝1表示车辆k不能通过交叉口，Tw,k为当车辆k不能通过交叉口时，额外产生的红灯等待时间，vk为车辆k的速度，Dk为车辆k到停车线的距离，τk(t)为车辆k的行程时间。进一步地，优先时长动态决策模块可以包括：车辆行程时间计算单元，用于根据下式计算车辆的行程时间：其中，Tr,k(t)为红灯剩余时间，Tt,k为车辆行驶时间，Tq,k为前方车辆消散时间，K1,k,K2,k为{0,1}变量，K1,k＝0表示车辆所在流向当前为绿灯，K1,k＝1表示车辆所在流向当前为红灯，K2,k＝1表示车辆有停车，K2,k＝0表示车辆无停车，Qk为车辆所在流向的排队长度，l为饱和车头间距，s为饱和流率。进一步地，优先时长动态决策模块可以包括：车辆延误计算单元，用于根据下式计算普通社会车辆的总延误：dc(t)＝(Δg(t)·f)·Tw(t)+K4·(g2(t)·f)·Δg(t)T本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种交通信号控制方法，其特征在于，应用于预设的车路协同场景中，所述交通信号控制方法包括：/n按照初始的信号配时方案进行交通信号控制；/n当接收到一个以上的公交优先请求时，执行信号优先时长动态决策，所述信号优先时长动态决策基于所述初始方案的相位结构和相序，以每两个相邻阶段的绿灯时长为优化变量，以最小化加权车均延误为目标函数，确定当前绿灯相位阶段和下一绿灯相位阶段之间的最佳切换时间点；/n按照所述信号优先时长动态决策的结果进行交通信号控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种交通信号控制方法，其特征在于，应用于预设的车路协同场景中，所述交通信号控制方法包括：
按照初始的信号配时方案进行交通信号控制；
当接收到一个以上的公交优先请求时，执行信号优先时长动态决策，所述信号优先时长动态决策基于所述初始方案的相位结构和相序，以每两个相邻阶段的绿灯时长为优化变量，以最小化加权车均延误为目标函数，确定当前绿灯相位阶段和下一绿灯相位阶段之间的最佳切换时间点；
按照所述信号优先时长动态决策的结果进行交通信号控制。
2.根据权利要求1所述的交通信号控制方法，其特征在于，所述信号优先时长动态决策的模型为：
argmint[(∑kWk·dk(t))+dc(t)]
s.t.t∈[t1，t2]
其中，t为相位切换时间点，t1为当前时刻，t2为当前绿灯允许的最晚结束时刻，k为车辆的序号，Wk为车辆k的权重系数，dk(t)为车辆k的延误，dc(t)为普通社会车辆的总延误，Qa，max(t)为进口道a的最大排队长度，La为进口道a的长度。
3.根据权利要求2所述的交通信号控制方法，其特征在于，还包括：
根据下式计算车辆的权重系数：
Wk＝Np*Vp*Vt
其中，Np为载客量，Vp为乘员价值，Vt为时间价值，h为公交车的序号，Th为同一线路中第h辆公交车通过上一信号交叉口的时间，为发车间隔。
4.根据权利要求2所述的交通信号控制方法，其特征在于，还包括：
根据下式计算车辆的延误：
其中，K3，k为{0，1}变量，K3，k＝0表示车辆k能够通过交叉口，K3，k＝1表示车辆k不能通过交叉口，Tw，k为当车辆k不能通过交叉口时，额外产生的红灯等待时间，vk为车辆k的速度，Dk为车辆k到停车线的距离，τk(t)为车辆k的行程时间。
5.根据权利要求4所述的交通信号控制方法，其特征在于，还包括：
根据下式计算车辆的行程时间：
其中，Tr，k(t)为红灯剩余时间，Tt，k为车辆行驶时间，Tq，k为前方车辆消散时间，K1，k，K2，k为{0，1}变量，K1，k＝0表示车辆所在流向当前为绿灯，K1，k＝1表示车辆所在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓春，陈振武，罗佳晨，邹莉，周勇，
申请(专利权)人：深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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