一种干道绿波的多层次监测评估方法技术

本发明专利技术涉及一种干道绿波的多层次监测评估方法。它解决了现有技术中城市交通干道绿波协调控制效果不佳的问题。它包括呈S1、获取城市绿波干道的交通运行数据和路网基础信息数据；S2、构建多元指标体系；S3、根据多元指标体系分别计算结果；S4、根据计算结果分析干道绿波的问题，评估运行效率水平，协调控制参数；S5、将干道绿波的协调控制参数输出为信号传输给交叉口的信号机，通过信号机控制调整相应交叉口的信号灯。本发明专利技术的优点在于：从微观层、中观层、宏观层三个层次构建多元指标体系并计算并监测、评估干道绿波运行状态，及时发现问题并提出优化方案，使干道绿波的运行效率得到提升，减少了交通延误和停车率，优化了道路交通。优化了道路交通。优化了道路交通。

【技术实现步骤摘要】
一种干道绿波的多层次监测评估方法


[0001]本专利技术涉及交通智能管理
，具体涉及一种干道绿波的多层次监测评估方法
。

技术介绍

[0002]在城市道路网中，干道各交叉口分别设置单点信号控制时，车辆经常遇到红灯，时停时开，行车不畅，为了使车辆减少在各交叉口上的停车时间，特别是使干道上的车辆能够畅通，交通工程师们将干道上一批相邻的交通信号连接起来，加以协调控制，使车流得到一个接一个的绿灯放行信号，于是就出现了干道交叉口交通信号的协调控制技术，也称绿波控制
。
交叉口信号间的协调优化，使得交通流在交叉口处遇到绿灯信号而不停车等待，将极大地改善交通拥堵现象
。
因此提高城市交通干道的协调控制效果，减少干线上的交通延误和停车率，对改善整个城市交通状况具有重大意义
。
然而目前城市交通干道绿波协调控制实际存在以下痛点：对交通干道绿波协调控制效果的监测
、
评估方法不足；对交通干道绿波协调控制效果缺乏有效手段，很难找到进一步优化的角度和思路，对于如何构建有效的交通干道绿波协调控制监测评估，成为优化交通干线绿波协调控制系统的关键，对相关干道及整个区域交通网络的正常运行起着至关重要的作用
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种干道绿波的多层次监测评估方法
。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种干道绿波的多层次监测评估方法，本方法包括以下步骤：
[0005]S1、
获取城市绿波干道的交通运行数据和路网基础信息数据；
[0006]S2、
从微观层
、
中观层
、
宏观层三个层次构建多元指标体系；
[0007]S3、
根据多元指标体系分别计算结果；
[0008]S4、
根据指标的计算结果分析干道绿波的问题，评估干道绿波的运行效率水平，协调控制参数；
[0009]S5、
将干道绿波的协调控制参数输出为信号，传输给交叉口的信号机，通过信号机控制调整交叉口的信号灯
。
[0010]在上述的一种干道绿波的多层次监测评估方法中，步骤
S1
具体分为以下步骤：
[0011]S11、
选定分析范围和时间范围；
[0012]S12、
通过交通监测设备和互联网大数据实时获取选定的分析范围和时间范围内的过车数据和车辆轨迹数据；
[0013]S13、
采集绿波干道沿线的道路几何特征及渠化信息
、
交叉口的信号配时方案
、
绿波控制参数；
[0014]S14、
对数据进行质量检查
、
清洗
、
融合预处理
。
[0015]在步骤
S11
中，分析范围为某条绿波干道或某个辖区范围，时间范围为自定义，且
某条绿波干道可以以交叉口为界限分为
m
个路段，则该绿波干道的交叉口数量为
m+1
个
。
[0016]在步骤
S2
‑
S3
中，微观层多源指标体系从路段层面统计各绿波干道的绿波路段
i
的平均速度
、
绿波速度匹配度
、
速度对比趋势
、
拥堵指数
、
拥堵指数对比趋势；绿波路段
i
的平均速度为经过该绿波路段
i
车辆的行驶速度平均值，计算公式为：
[0017][0018]其中，
d
i
是路段
i
的长度，
t
ik
是第
k
辆车经过该绿波路段
i
的行驶时间，
t
ik
通过交通监测设备和互联网大数据获取交叉口的过车数据
、
车辆轨迹数据获得
。
[0019]在上述的一种干道绿波的多层次监测评估方法中，绿波路段
i
的绿波速度匹配为该绿波路段
i
平均速度与绿波设计速度的比值；绿波路段
i
的速度对比趋势为一段时间范围内该绿波路段
i
的平均速度的变化趋势；绿波路段
i
的拥堵指数为该绿波路段
i
的平均速度与自由流速度的比值，其中，自由流速度为车辆在该绿波路段
i
自由流状态下行驶速度；绿波路段
i
的拥堵指数对比趋势为一段时间范围内该绿波路段
i
平均速度与自由流速度的比值的变化趋势
。
[0020]在步骤
S2
‑
S3
中，微观层多源指标体系还包括从交叉口层面统计各绿波干道的各交叉口
i
的平均速度
、
绿波速度匹配度
、
速度对比趋势
、
拥堵指数
、
拥堵指数对比趋势
、
交叉口失衡次数
、
历史交叉口失衡次数均值
、
失衡次数对比趋势
、
交叉口溢出次数
、
历史交叉口溢出次数均值
、
溢出次数对比趋势；其中，交叉口
i
的平均速度为绿波干道方向上经过交叉口的车辆行驶速度平均值，计算公式为：
[0021][0022]其中，
d
j
是绿波方向上交叉口
i
的长度，
t
jk
是第
k
辆车经过该交叉口
j
的行驶时间，
t
jk
通过交通监测设备和互联网大数据获取交叉口
j
的过车数据
、
车辆轨迹数据计算获得
。
[0023]在上述的一种干道绿波的多层次监测评估方法中，交叉口
j
的绿波速度匹配度为交叉口平均速度与绿波设计速度的比值；交叉口
j
的速度对比趋势为一段时间范围内交叉口平均速度的变化趋势；交叉口
j
的拥堵指数为绿波方向上交叉口平均速度与自由流速度的比值；交叉口
j
的自由流速度为车辆在交叉口自由流状态下行驶速度；交叉口
j
的拥堵指数对比趋势为一段时间范围内绿波方向上交叉口平均速度与自由流速度的比值的变化趋势；交叉口
j
的交叉口失衡次数为一天内的交叉口失衡次数；交叉口失衡指数为该交叉口
j
进口道中最大拥堵指数与最小拥堵指数的比值，统计时间颗粒度为2分钟，即全天被划分为
720
个2分钟时间片段，当交叉口失衡指数大于
1.5
时，该时间片段内该交叉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种干道绿波的多层次监测评估方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：
S1、
获取城市绿波干道的交通运行数据和路网基础信息数据；
S2、
从微观层
、
中观层
、
宏观层三个层次构建多元指标体系；
S3、
根据多元指标体系分别计算结果；
S4、
根据指标的计算结果分析干道绿波的问题，评估干道绿波的运行效率水平，协调控制参数；
S5、
将干道绿波的协调控制参数输出为信号，传输给交叉口的信号机，通过信号机控制调整交叉口的信号灯
。2.
根据权利要求1所述的一种干道绿波的多层次监测评估方法，其特征在于，步骤
S1
具体分为以下步骤：
S11、
选定分析范围和时间范围；
S12、
通过交通监测设备和互联网大数据实时获取选定的分析范围和时间范围内的过车数据和车辆轨迹数据；
S13、
采集绿波干道沿线的道路几何特征及渠化信息
、
交叉口的信号配时方案
、
绿波控制参数；
S14、
对数据进行质量检查
、
清洗
、
融合预处理
。3.
根据权利要求1所述的一种干道绿波的多层次监测评估方法，其特征在于，在步骤
S11
中，所述的分析范围为某条绿波干道或某个辖区范围，所述的时间范围为自定义，且某条绿波干道可以以交叉口为界限分为
m
个路段，则该绿波干道的交叉口数量为
m+1
个
。4.
根据权利要求1所述的一种干道绿波的多层次监测评估方法，其特征在于，在步骤
S2
‑
S3
中，所述的微观层多源指标体系从路段层面统计各绿波干道的各绿波路段
i
的平均速度
、
绿波速度匹配度
、
速度对比趋势
、
拥堵指数
、
拥堵指数对比趋势；绿波路段
i
的平均速度为经过该绿波路段
i
车辆的行驶速度平均值，计算公式为：其中，
d
i
是路段
i
的长度，
t
ik
是第
k
辆车经过该绿波路段
i
的行驶时间
。5.
根据权利要求4所述的一种干道绿波的多层次监测评估方法，其特征在于，所述的绿波路段
i
的绿波速度匹配为该绿波路段
i
平均速度与绿波设计速度的比值；绿波路段
i
的速度对比趋势为一段时间范围内该绿波路段
i
的平均速度的变化趋势；绿波路段
i
的拥堵指数为该绿波路段
i
的平均速度与自由流速度的比值；其中，自由流速度为车辆在该绿波路段
i
自由流状态下行驶速度；绿波路段
i
的拥堵指数对比趋势为一段时间范围内该绿波路段
i
平均速度与自由流速度的比值的变化趋势
。6.
根据权利要求4所述的一种干道绿波的多层次监测评估方法，其特征在于，在步骤
S2
‑
S3
中，所述的微观层多源指标体系还包括从交叉口层面统计各绿波干道的各交叉口
j
的平均速度
、
绿波速度匹配度
、
速度对比趋势
、
拥堵指数
、
拥堵指数对比趋势
、
交叉口失衡次数
、
历史交叉口失衡次数均值
、
失衡次数对比趋势
、
交叉口溢出次数
、
历史交叉口溢出次数均值
、
溢出次数对比趋势；其中，交叉口
j
的平均速度为绿波干道方向上经过交叉口的车辆行驶速度平均值，计算公式为：
其中，
d
j
是绿波方向上交叉口
j
的长度，
t
jk
是第
k
辆车经过该交叉口
j
的行驶时间
。7.
根据权利要求6所述的一种干道绿波的多层次监测评估方法，其特征在于，所述的交叉口
j
的绿波速度匹配度为交叉口平均速度与绿波设计速度的比值；交叉口
j
的速度对比趋势为一段时间范围内交叉口平均速度的变化趋势；交叉口
j
的拥堵指数为绿波方向上交叉口平均速度与自由流速度的比值；交叉口
j
的自由流速度为车辆在交叉口自由流状态下行驶速度；交叉口
j
的拥堵指数对比趋势为一段时间范围内绿波方向上交叉口平均速度与自由流速度的比值的变化趋势；交叉口
j
的交叉口失衡次数为一天内的交叉口失衡次数；交叉口失衡指数为该交叉口
j
进口道中最大拥堵指数与最小拥堵指数的比值；交叉口
j
的历史交叉口失衡次数均值为最近一个月平均每天的交叉口失衡次数...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奎，杨一峰，蒋凯成，
申请(专利权)人：浙江嘉兴数字城市实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：