基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，包括(1)判断当前时刻t

【技术实现步骤摘要】
基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法
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，具体是指一种基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法。
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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：/n(1)获取运行时刻[t

【技术特征摘要】
1.一种基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
(1)获取运行时刻[t0，tn]、路口车道数据Li、当前时刻t1，判断当前时刻t1是否不大于tn且不小于t0，如果是，则获取连续n笔周期流量数据，并折算小时流量；否则，退出方法；
(2)计算指数加权动态参数值β，根据指数加权预测路口车道下一时刻下一笔流量数据Fin；
(3)获取路口当前信号阶段参数，计算车道通行能力Ci，并计算相位车道最大流量比yj和流量比和Y；
(4)判断所述的流量比和Y是否小于0.9，如果是，则继续步骤(5)；否则，继续步骤(6)；
(5)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，继续步骤(1)；
(6)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θi，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，继续步骤(1)。


2.根据权利要求1所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的折算小时流量Fi，具体为：
根据以下公式折算小时流量Fi：
Fi＝3600*fi/Ti；
其中，fi为连续n笔周期流量数据，T为周期长度。


3.根据权利要求1所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包含以下步骤：
(2.1)计算指数加权预测结果Pn；
(2.2)构造损失函数Lmin，通过分支界定法得到最优超参数θ0、θ1、θ2、...、θk，并得到β值；
(2.3)根据指数加权计算该路口所有车道下一周期流量Fin。


4.根据权利要求3所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.1)中的计算指数加权预测结果Pn，具体为：
根据以下公式计算指数加权预测结果Pn：
Pn＝θ0*Fn-1+θ1*Fn-2+θ2*Fn-3+...+θk*Fn-(k+1)；
其中，θ0、θ1、θ2、...、θk为指数加权超参数，Fn-1、Fn-2、Fn-3、...、Fn-(k+1)为实际值。


5.根据权利要求3所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.2)中的构造损失函数Lmin，具体为：
根据以下公式构造损失函数Lmin：



并满足：



其中，Pn为指数加权预测结果，Fn为实际值。


6.根据权利要求3所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.3)中的计算该路口所有车道下一周期流量Fin，具体为：
根据以下公式计算该路口所有车道下一周期流量Fin：
Fin＝F0*(1-β)+F1*β*(1-β)+F2*β2*(1-β)+F3*β3(1-β)+.....+Fn-1*βN-1*(1-β)；
其中，β为指数加权动态参数值。


7.根据权利要求1所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3)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/Gi]；
其中，i为车道号，j为该相位序号。


8.根据权利要求1所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中的计算流量比和Y，具体为：
根据以下公式计算流量比和Y：
Y＝∑yj；
其中，j为该相位序号。


9.根据权利要求1所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(5)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＝∑...

【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