[發明專利]用于交叉口交通信號控制器的性能檢測裝置及其檢測方法

有效

• 申請號: 201210207755.X
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102750834A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 余貴珍;王云鵬;任毅龍;唐鐵橋
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G08G1/097
• 分類號: G08G1/097
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明涉及一種交叉口交通信號控制器的性能檢測裝置及其檢測方法，用于交通信號控制器生產廠家評價信號控制器控制效果。

背景技術

交叉口交通信號控制系統能從時間和空間上分配路權，從而有效疏導交叉口處的交通流，對城市路網交通的通行能力和運行效率起著重要作用。因此交叉口信號控制系統控制效果的好壞，很大程度上關系著城市交通的狀況。能否快捷、有效地對交通信號控制系統的性能進行評價，就成為了亟需解決的問題。

目前關于交叉口交通控制器性能檢測尚且沒有統一的標準，檢測交通信號控制器的性能的方法也十分匱乏，人們通常采用的方法主要有兩種：一種是利用計算機建立仿真模型，對信號控制器的算法進行仿真，這種方法雖然很方便，但是由于忽略了實際的信號控制器，從而導致結果存在很大誤差；另外一種方法則是直接在實際的交叉口部署信號控制器，從而對信號控制器的控制效果進行評價。很明顯這種方法，實施困難，花費巨大，而且存在著安全隱患。因此，需要尋找新的方法，來評價交通信號控制器的控制效果。

發明內容

本發明針對現有檢測交通信號控制器性能的技術，要不誤差太大，要不實施困難，花費巨大的問題，提出了一種用于交叉口交通信號控制器的性能檢測裝置及其檢測方法。

本發明提供的用于交叉口交通信號控制器的性能檢測裝置，包括：工控機、接口組件和交通信號控制器組。工控機上加載有交通微觀仿真軟件和控制器評價系統。接口組件包含軟件接口插件和控制器轉換接口。交通信號控制器組內能接入不同通訊接口的待測交通信號控制器，且包含一個以上的待測的交通信號控制器。

交通微觀仿真軟件為交叉口建立路網模型，并設置仿真環境中各交叉口的總交通流量，在仿真過程中，交通微觀仿真軟件實時將仿真環境中交叉口檢車器檢測到的交叉口的交通流量和信號燈的相位，通過接口組件發送給待測的交通信號控制器；軟件接口插件是使用交通微觀仿真軟件提供的API函數編寫的dll插件，在仿真開始時，被交通微觀仿真軟件加載；控制器轉換接口包含了不同的通訊接口，支持不同的通訊協議，用于連接不同通訊接口的待測交通信號控制器；交通信號控制器在得到各交叉口的交通流量和信號燈的相位后，根據自身的控制邏輯，計算交叉口的信號燈的相位，將相位信息打包在控制策略數據中，發送給接口組件。

軟件接口插件包括：通信模塊、交通信息提取模塊、以及信號燈相位設置模塊；通信模塊用于實時發送各交叉口的交通流量和信號燈的相位給交通信號控制器，并接收交通信號控制器發送的控制策略數據；交通信息提取模塊周期性地將交通微觀仿真軟件仿真環境中的交叉口檢車器檢測到的數據，保存到一個固定的交通信息文件中，交叉口檢車器檢測到的數據包括車輛速度、檢車器占有率、車頭時距、以及交通流量；信號燈相位設置模塊從接收到的交通信號控制器的控制策略數據中，提取信號燈的相位命令，并根據信號燈的相位命令設置仿真環境中交叉口的信號燈的相位。

控制器評價系統在仿真結束后，讀取交通信息文件中的數據，計算交叉口車輛的平均延誤、平均排隊長度、和最大排隊長度，對交通信號控制器的控制效果做出評價。

本發明提供的一種用于交叉口交通信號控制器的性能檢測方法，基于上述檢測裝置，具體包括如下步驟：

步驟1：試驗人員將待測的交通信號控制器接入控制器轉換接口，在工控機上啟動交通微觀仿真軟件，加載路網文件和軟件接口插件，并設置各交叉口的總交通流量，開始仿真；

步驟2：交通微觀仿真軟件實時將仿真環境中交叉口檢車器檢測到的交叉口的交通流量和信號燈的相位，通過軟件接口插件中的通信模塊發送給待測的交通信號控制器；

步驟3：待測的交通信號控制器接收到交叉口的交通流量和信號燈的相位后，根據自身的控制邏輯，計算交叉口的信號燈的相位，并將信號燈的相位命令打包在控制策略數據中，發送給軟件接口插件中的通信模塊；

步驟4：軟件接口插件中的信號燈相位設置模塊，從通信模塊接收到的控制策略數據中，提取信號燈的相位命令，并根據信號燈的相位命令設置仿真環境中交叉口的信號燈的相位；

步驟5：軟件接口插件中的交通信息提取模塊周期性地將交通微觀仿真軟件仿真環境中的交叉口檢車器檢測到的數據，保存到一個固定的交通信息文件中，交叉口檢車器檢測到的數據包括車輛速度、檢車器占有率、車頭時距、以及交通流量；

步驟6：在仿真結束后，控制器評價系統讀取交通信息文件中的數據，計算交叉口車輛的平均延誤、平均排隊長度和最大排隊長度，對待測的交通信號控制器的控制效果做出評價。

本發明的優點與積極效果在于：