[實用新型]基于數據特征的城市信號控制路口交通狀態檢測和評價系統

無效

• 申請號: 200820201345.3
• 申請日: 2008-09-28
• 公開（公告）號: CN201262784Y
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 翁小雄;葉麗萍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/07
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本實用新型涉及城市交通系統的狀態評價技術，特別涉及一種基于數據特征的城市信號控制路口交通狀態檢測和評價系統。

背景技術

城市交通擁擠是影響我國經濟發展和居民生活質量的重要問題。實施交通信號控制策略以減少延誤；發布實時交通信息以誘導車輛行駛乃保持路網動態均衡和緩解交通擁擠的交通管理措施。這兩種交通管理措施均以交通狀態，特別是對交通擁擠程度的有效評價為前提。我國公安部和建設部共同制定的《城市道路交通管理評價指標體系》將“交通負荷度”和“交叉路口阻塞率”作為城市道路交通管理科學化的重要指標。采用高峰期道路網交通負荷度來反映城市中心區域交通需求在時間上的集中程度，是一天中最不利狀況下的供求矛盾的緊張程度。采用交叉路口阻塞率來衡量整個路網的飽和程度，是檢查交通管理效果、制定交通需求管理對策、提出交叉口改造規劃建設方案的依據。周期性阻塞交叉路口是指一定時間內經常出現阻塞的交叉口(不是隨機或意外原因引起的)。信號燈控制交叉口若3次綠燈顯示車輛未通過路口的為嚴重阻塞。

專利號為WO2005064565-A1的發明專利公開了一種提供交通狀態信息的方法，在交通狀態標識文本，尤其是利用車輛定位檢測設備的GPS信息判斷車輛平均速度，通過擁擠檢測設備的平均速度預設值判別交通狀態。該提供交通狀態信息的方法采用速度參量來判別信號控制交叉口狀態，這對于控制參數變化的交叉路口來說是不太合適的，當信號控制參數變化時延誤時間部分將會改變，判別參量的閾值也隨之而改變。

專利號JP2006085511-A的發明專利公布了一種通過道路交通感應器或探測在擁擠區域行駛所積累的時間序列數據的交通信息預測系統。同時考慮到周內星期、法定假期等時間因素，對擁擠區域的檢測數據通過聚類方法用各種各樣的類別進行交通狀態評價。

發明專利(ZL02113826.5)公布了一種基于視頻車輛光學特征識別匹配的交通流量檢測系統。該系統采用機器視覺技術，采集城市交通道路或高速高等級公路任意路段兩個或兩個以上不同位置車道上行駛的車輛圖像，識別出車輛的光學特征，通過對不同位置采集和識別的車輛光學特征匹配結果，計算出該路段上車輛通行能力包括車流量、密度、車速、車距、逆行、超速、滯留技術指標，為交通系統工程提供智能化管理必需的交通流量信息。

發明專利(ZL200510040621.3)公開了一種交通信號控制系統運行模式自適應轉換方法，將實時交通需求分成輕交通、中交通和重交通三種狀態，由此作為交通信號控制系統運行模式自適應轉換的判別參數。

由此可見，基于實時交通數據特征以揭示交通流運動機理的交通系統狀態評價系統或方法，是保證交通信號控制系統有效性的一項關鍵技術，但目前尚鮮有涉及。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供一種在檢測方法、數據處理和狀態評價等方面實用性強，判斷準確性高，適用范圍廣的基于數據特征的城市信號控制路口交通狀態檢測和評價系統。

本實用新型的目的通過下述技術方案實現：基于數據特征的城市信號控制路口交通狀態檢測和評價系統，包括車輛狀態檢測單元、控制狀態監測單元、信號采集單元、微處理單元(μCPU)、數據傳輸單元、數據處理單元(CPU)、交通狀態顯示單元，其中車輛狀態檢測單元和控制狀態監測單元并行與信號采集單元信號連接后，信號采集單元還與微處理單元(μCPU)、數據傳輸單元、數據處理單元(CPU)、交通狀態顯示單元依次信號連接，所述微處理單元(μCPU)還與實時數據存儲單元信號連接，所述控制狀態監測單元與交通信號燈信號連接。

所述控制狀態監測單元為交通信號燈控制狀態監測電路，它可監測交通信號燈的燈色狀態。

所述車輛狀態檢測單元為基于地點斷面的車輛運動狀態的交通檢測器，它可采用各種接觸式或非接觸式交通檢測原理和檢測技術，例如電磁感應式車輛檢測線圈。車輛狀態檢測單元采集車輛經過交通檢測區域的交通流的實時信號波形。

所述微處理單元包括在線傳輸實時交通數據的接口電路，以及由便攜式電腦離線傳輸歷史數據的接口電路。

本實用新型實現基于數據特征的城市信號控制路口交通狀態檢測和評價的方法，包括下述步驟——

A、在信號控制交叉口特定道路斷面采集持續時間不低于35天的實時信號波形，構造交通流特征參量；

B、對交通流特征參量進行信號濾波，獲取飽和交通流的樣本總體；

C、計算飽和交通流的樣本總體的均值、標準差和極值，作為飽和交通流狀態判別函數；