一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法，包括以下步骤：步骤S1，在模型中选中需要进行信号灯配时编辑的路口，并生成虚拟信号灯控制机；步骤S2，在选中的路口生成信号灯模型；步骤S3，对生成的信号灯模型进行编辑，添加信号灯控制方案；步骤S4，对有待行区的路口进行待行区添加与移动；步骤S5，完成信号灯方案编辑，并对信号灯进行模拟仿真。通过本发明专利技术中的方法，提高了仿真系统的适配性，本发明专利技术中的信号灯配时方法适应现行道路中的所有路口，能够减少不必要的重复调整工作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法


[0001]本专利技术属于道路控制
，具体为一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济社会的高速发展和城市化进程的推进,机动车的数量日益增加,随之带来的城市交通问题也日益凸显。诸如交通拥堵、交通事故和汽车尾气造成的环境污染等问题,对城市区域路网的通行效率和市政交通管理都造成了严重的影响,城市交通管理者们迫切需要寻找合理高效的交通管制方案解决这些问题。而在影响城市区域交叉口通行能力的众多因素中,交叉口信号灯优化控制是至关重要的因素之一,也是现代交通管理的主要内容。利用在线实时交通仿真系统,城市交通管理者可以观察分析区域交通流变化,建立线上仿真环境再现真实交通流状态,并优化调节信号灯配时相位和参数,模拟不同交通场景,利用在线交通仿真验证信号灯方案的有效性。这样的系统已成为交通方案辅助决策的有效实验工具和探索平台。
[0003]在现有技术中，公开号为：“CN110209068A”的专利：“一种红绿灯配时优化与仿真模拟方法”，通过对不同车道数路口的相位，编写不同的相位控制脚本，并且通过计算不同车道数路口配时时长，进行相位调控和车辆控制，实现红绿灯配时仿真模拟。存在需要对不同的车道数路口进行不同的相位脚本编写，适应性不强的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法，以解决
技术介绍
中提出的，现有技术中，存在需要对不同的车道数路口进行不同的相位脚本编写，适应性不强的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1，在模型中选中需要进行信号灯配时编辑的路口，并生成虚拟信号灯控制机；
[0008]步骤S2，在选中的路口生成信号灯模型；
[0009]步骤S3，对生成的信号灯模型进行编辑，添加信号灯控制方案；
[0010]步骤S4，对有待行区的路口进行待行区添加与移动；
[0011]步骤S5，完成信号灯方案编辑，并对信号灯进行模拟仿真。
[0012]根据上述技术方案，步骤S2中，信号灯模型生成具体为：
[0013]步骤A1，获取路口信息；
[0014]步骤A2，根据道路信息获取路口顶点信息，顶点用于放置信号灯；
[0015]步骤A3，根据道路朝向路口的方向，调整信号灯朝向；
[0016]步骤A4，根据道路路口法线向量，调整信号灯法线方向；
[0017]步骤A5，根据道路路口的车道数，调整信号灯的指示灯数量；
[0018]步骤A6，将信号灯与对应道路及对应车道进行关联；并完成信号灯的生成。
[0019]根据上述技术方案，步骤A1中，路口信息包括路口连接道路信息，每条道路的车道数量信息。
[0020]根据上述技术方案，步骤S3中，添加信号灯控制方案具体为：
[0021]步骤B1，设置信号灯运行仿真总时长；
[0022]步骤B2，设置信号灯运行周期；
[0023]步骤B3，设定信号灯不同指示灯的运行时长，完成信号灯方案的设置。
[0024]根据上述技术方案，指示灯的设置为：首先在路口生成方便选择的道路直行、左转及右转标识，然后添加相位1，输入该相位时间，在标识上选择该相位允许通行的方位，点击标识变为绿色；
[0025]重复上述过程，直至添加多个相位将所有周期时间占满，即为一个路口信号灯一个周期添加完毕。
[0026]根据上述技术方案，在相位设置中还包括指示灯闪烁设置。
[0027]根据上述技术方案，步骤S4中，待行区的路口设置具体为：
[0028]首先，根据起始车道的位置，计算对应的左转目标车道，得到起始车道与左转目标车道的位置后，计算得到起始车道与左转目标车道的中点，根据起始车道中点与目标车道中点及路口中点，计算得到曲线路径；然后在曲线路径的四分之一处生成待行区。
[0029]根据上述技术方案，计算曲线路径具体为：
[0030]B2(t)＝(1
–
t)2P0+2t(1
–
t)P1+t2P2,t∈[0,1][0031]式中，P0为第一点，P1为中间点，P2为结束点，t为时间，B(t)为贝塞尔曲线B随时间的变化。
[0032]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0033]1、通过本专利技术中的方法，提高了仿真系统的适配性，本专利技术中的信号灯配时方法适应现行道路中的所有路口，能够减少不必要的重复调整工作。
[0034]2、本专利技术中的方法能包括任意相位，每一相位包含任意车道轨迹，可以基本适应所有情况下对路口配时方案的生成。
[0035]3、本专利技术中的配时方法能够实现对路口待行区以及信号灯位置的编辑，方便了对待行区以及信号灯位置的调整，使得本专利技术中的方法能够适应不同的路口。
[0036]4、本专利技术中的配时方法在模拟仿真中还可以通过设置多个不同的信号灯控制方案，实现不同方案之间的切换，方便对信号灯模拟仿真的控制，提高仿真效率，效果优异。
附图说明
[0037]图1为本专利技术路口建设示意图；图2为本专利技术路口选择与信号机添加示意图；图3为本专利技术方案设置与相位添加加示意图；图4为本专利技术不同相位添加示意图；图5为本专利技术信号灯位置摆放示意图；图6为本专利技术待行区添加示意图；
图7为本专利技术待行区位置修改示意图；图8为本专利技术信号灯仿真运行示意图；图9为本专利技术信号灯控制路口车辆运动情况示意图；图10为本专利技术信号灯正确计时示意图；图11为本专利技术不同路口信号灯实测示意图；图12为本专利技术曲线路径示意图。
具体实施方式
[0048]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0049]实施例一
[0050]如图1至图8所示，一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法，包括以下步骤：
[0051]步骤S1，如图2所示，在模型中选中需要进行信号灯配时编辑的路口，并生成虚拟信号灯控制机；
[0052]步骤S2，在选中的路口生成信号灯模型；
[0053]步骤S3，如图3、图4和图5所示，对生成的信号灯模型进行编辑，添加信号灯控制方案；
[0054]步骤S4，如图6和图7所示，对有待行区的路口进行待行区添加与移动；
[0055]步骤S5，如图8所示，完成信号灯方案编辑，并对信号灯进行模拟仿真。
[0056]1、通过本专利技术中的方法，提高了仿真系统的适配性，本专利技术中的信号灯配时方法适应现行道路中的所有路口，能够减少不必要的重复调整工作。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1，在模型中选中需要进行信号灯配时编辑的路口，并生成虚拟信号灯控制机；步骤S2，在选中的路口生成信号灯模型；步骤S3，对生成的信号灯模型进行编辑，添加信号灯控制方案；步骤S4，对有待行区的路口进行待行区添加与移动；步骤S5，完成信号灯方案编辑，并对信号灯进行模拟仿真。2.根据权利要求1所述的一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法，其特征在于：步骤S2中，信号灯模型生成具体为：步骤A1，获取路口信息；步骤A2，根据道路信息获取路口顶点信息，顶点用于放置信号灯；步骤A3，根据道路朝向路口的方向，调整信号灯朝向；步骤A4，根据道路路口法线向量，调整信号灯法线方向；步骤A5，根据道路路口的车道数，调整信号灯的指示灯数量；步骤A6，将信号灯与对应道路及对应车道进行关联；并完成信号灯的生成。3.根据权利要求2所述的一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法，其特征在于：步骤A1中，路口信息包括路口连接道路信息，每条道路的车道数量信息。4.根据权利要求1所述的一种可视化路口信号灯通用快速配时仿真模拟方法，其特征在于：步骤S3中，添加信号灯控制方案具体为：步骤B1，设置信号灯运行仿真总时长；步骤B2，设置信号灯运行周期；步骤B3，设定信号灯不同指示灯的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双侨，黄世贤，邓鸿耀，王一峰，
申请(专利权)人：四川易方智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：