基于大数据分析实现信号优化处理的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于大数据分析实现信号优化处理的方法，包括(1)提取路口历史流量大数据，通过统计分析模型生成路口流量规律；(2)通过分层聚类对路口流量规律进行分类，并计算路口时段划分；(3)计算不同时段下信号配时方案。采用了该基于大数据分析实现信号优化处理的方法，基于宝康大数据平台，通过大量历史数据，更准确的把握路口交通流规律；依据历史交通流规律，通过时段研判系统自动信号控制路口时段划分；通过信号配时方法，结合信号控制路口实时数据生成控制时段最佳信号配时方案；高度智能化的控制系统，减少人员投入。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据分析实现信号优化处理的方法
本专利技术涉及城市智能交通领域，尤其涉及城市智能交通的智能信号控制领域，具体是指一种基于大数据分析实现信号优化处理的方法。
技术介绍
随着城市化进程的逐步加快，城市交通问题已经成为中国迫在眉睫的难题，越来越多的现象表明，城市交通拥堵往往突出表现在城市道路交叉口处，很多平面交叉口的通行能力不足相关路段平均通行能力的50％。因此，道路资源充分利用与否的关键是交叉口资源的利用。交通信号控制系统在现代智能交通领域，是极其重要的组成部分。利用先进的交通信号控制系统，可以有效管理交通流量，增进城市道路畅通水平。各种先进的道路交通管理方案，最终都要依靠交通信号控制系统来实现。目前在我国大、中城市交通管理中，已经普遍使用交通信号机对交叉路口进行管理。目前，信号控制调优方法比较简单，主要依据交通管理部门或者交通优化从业人员，通过现场简单的数据调查，依据交通工程方法进行配时计算。该方法的可靠性主要主要依靠交通管理部门或者交通优化从业人员的主管经验，同时简单的交通数据调查无法在定量上客观反映信号控制路口交通流规律。...

【技术保护点】
1.一种基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：/n(1)提取路口历史流量大数据，通过统计分析模型生成路口流量规律；/n(2)通过分层聚类对路口流量规律进行分类，并计算路口时段划分；/n(3)计算不同时段下信号配时方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)提取路口历史流量大数据，通过统计分析模型生成路口流量规律；
(2)通过分层聚类对路口流量规律进行分类，并计算路口时段划分；
(3)计算不同时段下信号配时方案。


2.根据权利要求1所述的基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1)具体包含以下步骤：
(1.1)提取路口每一个车道连续N个相同的日期类型统计流量fii；
(1.2)计算该车道该日期类型该时刻规律数据值；
(1.3)根据指数加权参数β计算指数加权平均预处理输出fi0；
(1.4)计算路口同日期类型及同一时刻总流量。


3.根据权利要求2所述的基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1.3)中的计算指数加权平均预处理输出fi0，具体为：
根据以下公式计算指数加权平均预处理输出fi0：
fi0＝fi1*(1-β)+fi2*β*(1-β)+fi3*β2*(1-β)+fi4*β3(1-β)+fiN*βN-1*(1-β)；
其中，β为指数加权参数。


4.根据权利要求2所述的基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的步骤(1.4)中的计算路口同日期类型及同一时刻总流量，具体为：
根据以下公式计算路口同日期类型及同一时刻总流量：





5.根据权利要求1所述的基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包含以下步骤：
(2.1)读取数据矩阵，通过分层聚类对路口流量规律进行分组；
(2.2)计算多组数据矩阵，并计算各子矩阵各包含数据个数；
(2.3)判断偏差值是否大于阈值，如果是，继续步骤(2.4)；否则，进行小组合并，继续步骤(2.2)；
(2.4)提取各子矩阵最后数据序号，计算时刻，并输出时段划分。


6.根据权利要求1所述的基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体包含以下步骤：
(3.1)获取每个车道流量fx，并折算成小时流量，计算相位车道最大流量比yi和最大流量比之和Y，判断所述的流量比和Y是否小于0.9，如果是，则继续步骤(3.2)；否则，继续步骤(3.3)；
(3.2)根据周期绿灯损失时间L和周期时长C0计算周期有效绿灯时长GE，并根据各相位有效绿灯时长gei、显示绿灯时间gi和最短绿灯时长gmin计算每个相位总时长ti，输出结果；
(3.3)根据周期绿灯损失时间L和周期计算各相位流量比占流量比之和的比列并根据各相位有效绿灯时长gei、显示绿灯时间gi和最短绿灯时长gmin计算每个相位总时长ti，输出结果。


7.根据权利要求6所述的基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3.1)中的将fx折算成小时流量，具体为：
根据以下公式将fx折算成小时流量：
Fih＝fx*6。


8.根据权利要求6所述的基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3.1)中的计算相位车道最大流量比yj，具体为：
根据以下公式计算相位车道最大流量比yj：
yj＝max[Fin/Ci]；
其中，i为车道号，j为该相位序号。


9.根据权利要求6所述的基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3.2)中的计算周期绿灯损失时间L，具体为：
根据以下公式计算周期绿灯损失时间L：
L＝∑K(Ls+I-A)；
其中，Ls为每相位信号损失时间，I为绿灯间隔时间，A为黄灯时间。


10.根据权利要求6所述的基于大数据分析实现信号优化处理的方法，其特征在于，所述的步骤(3.2)中的计算周期时长C0，具体为：
根据以下公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：周园园，黄智定，管青，丁现伟，
申请(专利权)人：上海宝康电子控制工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31