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基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法及系统技术方案

技术编号:40947620 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 20:21
本发明专利技术涉及数据处理技术领域,提供了基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法及系统,包括:通过构建道路交通网络拓扑图,包括交叉口坐标位置、车道信息,标记状态变量如交通流量、车速、拥堵情况,读取交通信号机的数据确定动作转移状态,设置状态转移函数和奖励函数,使用动态规划算法进行迭代寻优,最终得到最优交通信号策略并同步到交通信号灯进行应用,解决了在多个路口的交通流量多变的情况下,无法实现多个路口之间的协同控制,导致整个城市交通网络的运行效率低下的技术问题,实现了通过实时监测交通状况并调整交通信号灯的状态,实现多个路口的协同控制,有效地缓解交通拥堵和提高车辆的通行效率的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据处理相关,具体涉及基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法及系统


技术介绍

1、在城市交通信号控制技术方面,常见的交通信号控制方法主要基于固定的控制策略,例如定时控制或感应控制,在某些情况下可能无法实现最优的交通信号控制,例如在交通流量随时间变化较大的情况下。

2、常见的,比如根据交通流的平均需求和变化规律,预先设定交通信号灯的配时方案,使其按照固定的时间间隔或相位顺序进行切换,其优点是简单易行,适用于交通流量相对稳定的情况。然而,当交通流量发生变化时,定时控制可能无法及时适应,导致拥堵或安全问题。

3、综上所述,现有技术中存在多个路口的交通流量多变的情况下,无法实现多个路口之间的协同控制,导致整个城市交通网络的运行效率低下的技术问题。


技术实现思路

1、本申请通过提供了基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法及系统,旨在解决现有技术中的在多个路口的交通流量多变的情况下,无法实现多个路口之间的协同控制,导致整个城市交通网络的运行效率低下的技术问题。

2、鉴于上述问题,本申请提供了基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法及系统。

3、本申请公开的第一个方面,提供了基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其中,交通信号机与道路交通信号灯通信连接,所述方法包括:构建道路交通网络拓扑图,所述道路交通网络拓扑图包括交叉口坐标位置、车道信息;对照所述道路交通网络拓扑图中的交叉口坐标位置,标记m个状态变量,所述状态变量包括对应交叉口的实时交通流量、车辆车速信息、道路拥堵信息;连接所述交通信号机,读取动作转移时刻的检测数据信息,确定u个第一动作转移状态、v个第二动作转移状态、w个第三动作转移状态;基于所述u个第一动作转移状态、v个第二动作转移状态、w个第三动作转移状态,设置状态转移函数;基于所述状态转移函数,将所述m个状态变量作为初始状态,设置奖励函数;使用动态规划算法对所述奖励函数进行迭代寻优,得到最优交通信号策略,将所述最优交通信号策略同步至所述道路交通信号灯进行交通动态规划。

4、本申请公开的另一个方面,提供了基于动态规划算法的城市交通信号机管理系统,其中,交通信号机与道路交通信号灯通信连接,所述系统包括:拓扑图构建模块,用于构建道路交通网络拓扑图,所述道路交通网络拓扑图包括交叉口坐标位置、车道信息;状态变量标记模块,用于对照所述道路交通网络拓扑图中的交叉口坐标位置,标记m个状态变量,所述状态变量包括对应交叉口的实时交通流量、车辆车速信息、道路拥堵信息;数据信取模块,用于连接所述交通信号机,读取动作转移时刻的检测数据信息,确定u个第一动作转移状态、v个第二动作转移状态、w个第三动作转移状态;转移函数设置模块,用于基于所述u个第一动作转移状态、v个第二动作转移状态、w个第三动作转移状态,设置状态转移函数;奖励函数设置模块,用于基于所述状态转移函数,将所述m个状态变量作为初始状态,设置奖励函数;交通动态规划模块,用于使用动态规划算法对所述奖励函数进行迭代寻优,得到最优交通信号策略,将所述最优交通信号策略同步至所述道路交通信号灯进行交通动态规划。

5、本申请中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

6、由于采用了构建道路交通网络拓扑图,包括交叉口坐标位置、车道信息。标记对应交叉口的实时交通流量、车辆车速、道路拥堵等状态变量。连接交通信号机,读取检测数据,确定动作转移状态。基于状态转移状态,设置状态转移函数。将状态变量作为初始状态,设置奖励函数,使用动态规划算法迭代寻优,得到最优交通信号策略,同步至信号灯执行,实现了通过实时监测交通状况并调整交通信号灯的状态,实现多个路口的协同控制,有效地缓解交通拥堵和提高车辆的通行效率的技术效果。

7、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,交通信号机与道路交通信号灯通信连接,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,连接所述交通信号机,读取动作转移时刻的检测数据信息,确定u个第一动作转移状态、v个第二动作转移状态、w个第三动作转移状态,所述方法包括:

3.如权利要求2所述的基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,识别所述P个动作转移时刻对应的信号灯状态变化,所述方法还包括:

4.如权利要求1所述的基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,基于所述u个第一动作转移状态、v个第二动作转移状态、w个第三动作转移状态,设置状态转移函数,所述方法包括:

5.如权利要求4所述的基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,基于所述状态转移函数,将所述M个状态变量作为初始状态,设置奖励函数,所述方法包括:

6.如权利要求5所述的基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,使用动态规划算法对所述奖励函数进行迭代寻优,得到最优交通信号策略,之前,所述方法还包括:

7.基于动态规划算法的城市交通信号机管理系统,其特征在于,用于实施权利要求1-6任意一项所述的基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,交通信号机与道路交通信号灯通信连接,包括:

...

【技术特征摘要】

1.基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,交通信号机与道路交通信号灯通信连接,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,连接所述交通信号机,读取动作转移时刻的检测数据信息,确定u个第一动作转移状态、v个第二动作转移状态、w个第三动作转移状态,所述方法包括:

3.如权利要求2所述的基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,识别所述p个动作转移时刻对应的信号灯状态变化,所述方法还包括:

4.如权利要求1所述的基于动态规划算法的城市交通信号机管理方法,其特征在于,基于所述u个第一动作转移状态、v个第...

【专利技术属性】
技术研发人员:闫军霍建杰
申请(专利权)人:智慧互通科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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