一种交通信号协调控制方法、系统、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种交通信号协调控制方法、系统、电子设备及存储介质，其方法包括：确定区域路网中的主干道路和支干道路，并获取主干道路的交通流量和支干道路的交通流量信息；基于所述主干道路的交通流量和支干道路的交通流量信息确定控制优化策略；根据控制策略建立交通信号控制数学模型；获取交通参数信息，并将所述交通参数信息输入所述交通信号控制数学模型，输出各相邻交叉口间的最优相位差；基于相邻交叉口间的最优相位差，对所述区域路网中的交通信号进行控制。解决现有干线协调信号控制模型无法用于次干路或支干道路，适用范围较窄，使得区域交通网络中车辆的通行效率不高的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种交通信号协调控制方法、系统、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及交通信息和控制工程领域，尤其涉及一种交通信号协调控制方法、系统、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]本专利技术拟解决现有干线绿波协调控制只考虑干线车辆协调，忽视了支干道路控制，以及区域协调控制只考虑干线路网，忽视了混合路网和公交路网的情况。因此本文对传统协调控制模型进行改进，添加对支干道路车辆的模型约束，扩大干线协调控制模型的适用范围；讨论了不同种类的混合路网闭合环路约束的偏移时间，从而协调非干线道路的信号相位；增加了公交网络的约束条件，可适用于公交线网复杂的道路。
[0003]随着城市经济的迅猛发展、人口规模的不断扩大，作为大运力的公共交通越来越受到人们的青睐。然而现有的公交系统受到道路、信号、调度模式等方面的制约，运行效率并不高，公交绿波概念应运而生。
[0004]绿波的内涵为：在行驶过程中，一路绿灯通过各个交叉口，而不遇到红灯。绿波能大大降低交通系统运行的延误，极大提高交通效率。然而绿波的优越性很大程度上依赖信号与路权的保障。现有干线协调信号控制模型只能对城市干线进行优化，未考虑对非协调道路的影响，导致非协调相位和整个路网的延误增加；且相位设置均基于NEMA信号相位，无法用于次干路或支干道路，适用范围较窄，使得区域交通网络中车辆的通行效率不高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种交通信号协调控制方法，用于解决了现有干线协调信号控制模型只能对城市干线进行优化，未考虑对非协调道路的影响，导致非协调相位和整个路网的延误增加，且相位设置均基于NEMA信号相位，无法用于次干路或支干道路，适用范围较窄，使得区域交通网络中车辆的通行效率不高的问题。
[0006]为解决上述问题，本专利技术提一种交通信号协调控制方法，包括：
[0007]确定区域路网中的主干道路和支干道路，并获取主干道路的交通流量和支干道路的交通流量信息；
[0008]基于所述主干道路的交通流量和支干道路的交通流量信息确定控制优化策略；
[0009]根据控制策略建立交通信号控制数学模型；
[0010]获取交通参数信息，并将所述交通参数信息输入所述交通信号控制数学模型，输出各相邻交叉口间的最优相位差；
[0011]基于相邻交叉口间的最优相位差，对所述区域路网中的交通信号进行控制。
[0012]在一些可能实现的方式中，所述基于所主干道路的交通流量和支干道路的交通流量信息确定控制优化策略，包括：
[0013]当所主干道路的交通流量和支干道路的交通流量中公交流量大于普通车辆流量时，实行公交优先控制优化策略；
[0014]当所主干道路的交通流量和支干道路的交通流量中公交流量小于普通车辆流量时，实行普通车辆优先控制优化策略。
[0015]在一些可能实现的方式中，所述交通参数信息包括：车流量、交叉口间距、车速上限以及车速下限；所述将所述交通参数信息输入所述交通信号控制数学模型，输出各相邻交叉口间的最优相位差，包括：
[0016]基于所述车流量确定公交车辆和普通车辆不同行驶方向的绿波带宽权重；
[0017]基于所述车流量确定排队车辆的清空时间；
[0018]将所述公交车辆和普通车辆不同行驶方向的绿波带宽权重和所述排队车辆的清空时间输入所述交通信号控制数学模型输出所述各相邻交叉口间的最优相位差。
[0019]在一些可能实现的方式中，所述将所述公交车辆和普通车辆不同行驶方向的绿波带宽权重和所述排队车辆的清空时间输入所述交通信号控制数学模型输出所述各相邻交叉口间的最优相位差，包括：
[0020]所述将所述公交车辆和普通车辆不同行驶方向的绿波带宽权重和所述排队车辆的清空时间确定最大公交车辆带宽、最大普通车辆带宽、普通车辆最小中断带宽下的等待时间延迟和公交车辆最小中断带宽下的等待时间延迟；
[0021]基于所述最大公交车辆带宽、所述最大普通车辆带宽、所述普通车辆最小中断带宽下的等待时间延迟和所述公交车辆最小中断带宽下的等待时间延迟对所述各相邻交叉口间的相位差进行迭代寻优，并获取所述各相邻交叉口间的相位差在迭代寻优过程中的最优解。
[0022]在一些可能实现的方式中，对所述各相邻交叉口间的相位差进行迭代寻优，并获取所述各相邻交叉口间的相位差在迭代寻优过程中的最优解，包括：
[0023]根据预设普通车辆带宽约束、公交带宽约束、闭环整数带宽约束和子区划分约束对所述各相邻交叉口间的相位差进行寻优；
[0024]当前迭代次数小于预设的第一阈值继续进行迭代寻优；
[0025]若前迭代次数不小于预设的第一阈值获取各相邻交叉口间的相位差在迭代寻优过程中的最优解。
[0026]在一些可能实现的方式中，所述根据预设普通车辆带宽约束、公交带宽约束、闭环整数带宽约束和子区划分约束对所述各相邻交叉口间的相位差进行寻优，包括：
[0027]对各相邻交叉口间公交车辆带宽、普通车辆带宽、普通车辆中断带宽下的等待时间延迟和所述公交车辆中断带宽下的等待时间延迟进行寻优；
[0028]基于符合所述预设普通车辆带宽约束、公交带宽约束、闭环整数带宽约束和子区划分约束的所述公交车辆带宽、普通车辆带宽、普通车辆中断带宽下的等待时间延迟和所述公交车辆中断带宽下的等待时间延迟最优解确定所述各相邻交叉口间的最优相位差。
[0029]在一些可能实现的方式中，所述基于相邻交叉口间的最优相位差，对所述区域路网中的交通信号进行控制，包括：
[0030]基于最优相位差确定各个相邻交叉口间的绿灯时间，基于所述绿灯时间对所述区域路网中的交通信号进行控制。
[0031]另一方面，本专利技术还提供一种交通信号协调控制系统，包括：
[0032]数据获取模块，确定区域路网中的主干道路和支干道路，并获取主干道路的交通
流量和支干道路的交通流量信息；
[0033]控制策略选取模块，基于所述主干道路的交通流量和支干道路的交通流量信息确定控制优化策略；
[0034]模型建立模块，根据控制策略建立交通信号控制数学模型；
[0035]最优相位差确定模块，获取交通参数信息，并将所述交通参数信息输入所述交通信号控制数学模型，输出各相邻交叉口间的最优相位差；
[0036]信号控制模块，基于相邻交叉口间的最优相位差，对所述区域路网中的交通信号进行控制。
[0037]另一方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，所述存储器，用于存储程序；
[0038]所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任意一项所述的一种交通信号协调控制方法中的步骤。
[0039]另一方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时能够实现上述任意一项所述的一种交通信号协调控制方法中的步骤。
[0040]与现有技术相比，本专利技术有益效果包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交通信号协调控制方法，其特征在于，包括：确定区域路网中的主干道路和支干道路，并获取主干道路的交通流量和支干道路的交通流量信息；基于所述主干道路的交通流量和所述支干道路的交通流量信息确定控制优化策略；根据控制策略建立交通信号控制数学模型；获取交通参数信息，并将所述交通参数信息输入所述交通信号控制数学模型，输出各相邻交叉口间的最优相位差；基于相邻交叉口间的最优相位差，对所述区域路网中的交通信号进行控制。2.根据权利要求1所述的一种交通信号协调控制方法，其特征在于，所述基于所主干道路的交通流量和支干道路的交通流量信息确定控制优化策略，包括：当所主干道路的交通流量和支干道路的交通流量中公交流量大于普通车辆流量时，实行公交优先控制优化策略；当所主干道路的交通流量和支干道路的交通流量中公交流量小于普通车辆流量时，实行普通车辆优先控制优化策略。3.根据权利要求1所述的一种交通信号协调控制方法，其特征在于，所述交通参数信息包括：车流量、交叉口间距、车速上限以及车速下限；所述将所述交通参数信息输入所述交通信号控制数学模型，输出各相邻交叉口间的最优相位差，包括：基于所述车流量确定公交车辆和普通车辆不同行驶方向的绿波带宽权重；基于所述车流量确定排队车辆的清空时间；将所述公交车辆和普通车辆不同行驶方向的绿波带宽权重和所述排队车辆的清空时间输入所述交通信号控制数学模型输出所述各相邻交叉口间的最优相位差。4.根据权利要求1所述的一种交通信号协调控制方法，其特征在于，所述将所述公交车辆和普通车辆不同行驶方向的绿波带宽权重和所述排队车辆的清空时间输入所述交通信号控制数学模型输出所述各相邻交叉口间的最优相位差，包括：所述将所述公交车辆和普通车辆不同行驶方向的绿波带宽权重和所述排队车辆的清空时间确定最大公交车辆带宽、最大普通车辆带宽、普通车辆最小中断带宽下的等待时间延迟和公交车辆最小中断带宽下的等待时间延迟；基于所述最大公交车辆带宽、所述最大普通车辆带宽、所述普通车辆最小中断带宽下的等待时间延迟和所述公交车辆最小中断带宽下的等待时间延迟对所述各相邻交叉口间的相位差进行迭代寻优，并获取所述各相邻交叉口间的相位差在迭代寻优过程中的最优解。5.根据权利要求4所述的一种交通信号协调控制方法，其特征在于，对所述各相邻交叉口间的相位差进行迭代寻优，并获取所述各相邻交叉...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵欣，李瑞，酆磊，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：