一种基于卡口监控设备的红绿灯配时优化方法及仿真系统技术方案

本发明专利技术涉及交通技术领域，具体涉及一种基于卡口监控设备的红绿灯配时优化及仿真方法，包括以下步骤：数据采集、数据汇集、算法模型建立、最优配时计算、配时优化方案系统仿真。本发明专利技术利用交叉路口的道路信息、红绿灯配时信息以及来自卡口监控设备的过车数据，计算路口各方向的到车率和离车率，以路口方向总延误时间为计算指标建立算法模型，并计算出实际未优化路口的总延误时间，再通过一定规则调整路口红绿灯配时组合，以总延误时间差、通车比为评价指标得到最优红绿灯配时，形成不同时段下路口的红绿灯配时优化方案，最后通过系统仿真模拟测试确认配时优化方案有效，再运用至实际中。本发明专利技术可以给交警、交通部门合理设置路口红绿灯配时提供帮助，以合理利用道路资源、提高路口车辆通行效率，有效缓解路口交通压力和避免交通拥堵。通拥堵。通拥堵。

【技术实现步骤摘要】
一种基于卡口监控设备的红绿灯配时优化方法及仿真系统


[0001]本专利技术涉及交通
，具体涉及一种基于卡口监控设备的红绿灯配时优化方法及仿真系统。

技术介绍

[0002]随着经济的飞速发展，城市机动车保有量不断增加，加剧了道路的拥堵状况，尤其是交叉路口。而红绿灯是规范路口车辆行驶的重要工具，合理设置红绿灯时间可以很好地利用道路资源，如：某一路段车辆较少，另外一路段车辆较多，经常拥堵，则可以适当增加拥堵路段的绿灯时间，减少畅通路段的红灯时间。大大的舒缓了交通压力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种基于卡口监控设备的红绿灯配时优化及仿真方法。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种基于卡口监控设备的红绿灯配时优化及仿真方法，包括以下步骤：
[0005]数据采集：获取交叉路口的道路车道信息、红绿灯配时信息以及基于卡口监控设备采集的过车数据；
[0006]数据汇集：根据路口各个方向的车辆数据和红绿灯时长计算路口各个方向的到车率d，离车率c；
[0007]建立交叉路口延误时间算法模型：结合路口各方向道路车道数、道路限速、平均长车数等因子，以路口总延误时间t
延
为计算指标建立算法模型，并计算实际未优化路口的总延误时间；
[0008]最优红绿灯配时计算：利用路口各个方向不同的绿灯时间组合，以总延误时间差、通车比为评价指标计算最优红绿灯配时，得到该路口红绿灯配时优化方案；
[0009]最优红绿灯配时仿真：用于跟据设置的参数模拟仿真红绿灯路口的行车及拥堵情况，通过观察并记录车辆路口通行情况及车辆等待时长，验证最优配时。
[0010]本专利技术进一步设置为，在数据汇集中，计算路口各个方向的到车率d和离车率c，到车率＝车辆数/等待时间，其中等待时间为等待红灯的时间和离开路口的时间，即等候的最后一辆车离开路口。离车率＝离开路口的车辆数/通过时间，其中通过时间为等待车辆都能安全通过的时间。
[0011]本专利技术进一步设置为，在建立交叉路口延误时间算法模型中，当车流不多时，所有等待车辆均可以通过红绿灯，车辆通过时间小于绿灯时间；当车流较多时，车辆通过时间等于绿灯时间。当等待车辆数等于通过车辆数就能达到提高车辆通行效率目的，对于拥堵较严重的道路来说，可以起到缓解拥堵作用。
[0012]本专利技术进一步设置为，在建立交叉路口延误时间算法模型中，到车数(到车率d＊
等待时间t
等
)＝离车数(离车率c＊通过时间t
过
)，通过换算得这里将黄灯也看作车辆等下等待的时间，4个方向的影响系数如下：
[0013](1)车辆到达率d1，d2，d3，d4[0014](2)车辆离开率c1，c2，c3，c4[0015](3)车道数量影响因子系数r1，r2，r3，r4(车道数量因子系数r＝1/车道数R)
[0016](4)车道限速影响因子系数s1，s2，s3，s4(车道数量因子系数s＝120/限速S)
[0017](5)平均长车数影响因子系数L1，L2，L3，L4
[0018]最后得到计算指标公式：
[0019][0020]先根据实际情况算出t
延
，再调整绿灯时间或者周期时间，如果t
延
减少，说明达到配时优化目的。
[0021]本专利技术进一步设置为，一种基于卡口监控设备的红绿灯配时仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0022]参数设置模块，用于设置道路、红绿灯配时、车流等参数
[0023]道路行车仿真模块，用于跟据设置的参数模拟仿真红绿灯路口的行车及拥堵情况，通过车辆路口通行数据及车辆等待时长，验证最优配时。
附图说明
[0024]利用附图对专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0025]图1为本专利技术的流程示意图；
[0026]图2为本专利技术的交叉路口道路相位示意图；
[0027]图3为本专利技术的带传感器采集数据的道路行车模拟示意图；
具体实施方式
[0028]结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。
[0029]由图1可知；本实施例所述的一种基于卡口监控设备的红绿灯配时分析方法，包括以下步骤：
[0030]1、数据采集：获取交叉路口的道路具体信息、红绿灯配时信息以及基于卡口监控设备采集的过车数据；
[0031]2、数据汇集：根据路口各个方向的车辆数据和红绿灯时长计算路口各个方向的到车率d，离车率c；
[0032]3、建立交叉路口延误时间算法模型：以路口总延误时间t
延
为计算指标建立算法模型，并计算实际未优化路口的总延误时间；
[0033]4、最优红绿灯配时计算：利用路口各个方向不同的绿灯时间组合，以总延误时间差、通车比为评价指标计算最优红绿灯配时，得到该路口红绿灯配时优化方案。
[0034]5、如图2所示，设置道路、红绿灯及过车等参数模拟仿真红绿灯路口的行车及拥堵情况，如图3所示通过观察并记录车辆路口通行情况及车辆等待时长，验证最优配时。
[0035]最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对本专利技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的实质和范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于卡口监控设备的红绿灯配时优化及仿真方法，其特征在于：包括以下步骤：数据采集：获取交叉路口的道路车道信息、红绿灯配时信息以及基于卡口监控设备采集的过车数据；数据汇集：根据路口各个方向的车辆数据和红绿灯时长计算路口各个方向的到车率d，离车率c；建立交叉路口延误时间算法模型：结合路口各方向道路车道数、道路限速、平均长车数等因子，以路口总延误时间t
延
为计算指标建立算法模型，并计算实际未优化路口的总延误时间；最优红绿灯配时计算：利用路口各个方向不同的红绿灯配时组合，以总延误时间差、通车比为评价标准计算最优红绿灯配时，得到该路口红绿灯配时优化方案；最优红绿灯配时仿真：用于跟据设置的参数模拟仿真红绿灯路口的行车及拥堵情况，通过观察并记录车辆路口通行情况及车辆等待时长，验证最优配时。2.根据权利要求1所述的一种基于卡口监控设备的红绿灯配时优化方法，其特征在于：在数据采集中，获取道路具体信息，包括路口各个方向的车道数量R，包括包括路口各个方向的车道限速S；获取红绿灯配时信息t；基于卡口监控设备获取交叉路口在某段历史时间点上的过车数据，包括路口各个方向在所有红绿灯周期的平均到车数n1，平均离车数n2、平均长车数(公交车、货车)L。3.根据权利要求1所述的一种基于卡口监控设备的红绿灯配时优化方法，其特征在于：在数据汇集中，计算路口各个方向的到车率d和离车率c，到车率＝车辆数/等待时间，其中等待时间为等待红灯的时间和离开路口的时间，即等候的最后一辆车离开路口。离车率＝离开路口的车辆数/通过时间，其中通过时间为等待车辆都能安全通过的时间。4.根据权利要求1所述的一种基于卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦家健，朱凌峰，莫毅宇，
申请(专利权)人：东莞数汇大数据有限公司，
类型：发明
国别省市：