[發(fā)明專利]一種基于動態(tài)轉(zhuǎn)向比例估計的路口信號控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410067783.5
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103810869A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦朋朋;孫拓;杜林;王紅霖;李揚威;劉美琪;劉彤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于動態(tài)轉(zhuǎn)向比例估計的路口信號控制方法，其特征在于，基于動態(tài)轉(zhuǎn)向比例估計的路口信號控制方法包括基于卡爾曼濾波的路口動態(tài)轉(zhuǎn)向比例估計模型和多目標優(yōu)化的路口信號控制模型，通過路段流量檢測器得到路口進出口流量，輸入卡爾曼濾波動態(tài)轉(zhuǎn)向比例估計模型，得到路口動態(tài)轉(zhuǎn)向比例，將其作為多目標信號控制模型的輸入數(shù)據(jù)，從而得到路口的實時信號配時方案，最終實現(xiàn)路口在延誤、排隊長度、有效通行能力三個評價指標的綜合最優(yōu)化，其主要步驟如下：

步驟1：在路口進出口引道運行路段流量檢測器，檢測得到時間間隔k內(nèi)的路段進出口流量，即Q_i(k)，i=1，2，3，4表示時段k自進口道i流入路口的流量，Y_j(k)，j=1，2，3，4表示時段k自出口道j流出路口的流量；

步驟2：定義路口的動態(tài)轉(zhuǎn)向比例B_ij(k)為狀態(tài)變量，以檢測得到的路口進出口流量為已知量，在遠端計算機中運行改進的順序卡爾曼濾波算法程序，求解基于卡爾曼濾波的動態(tài)轉(zhuǎn)向比例估計模型，得到優(yōu)化的路口動態(tài)轉(zhuǎn)向比例；

步驟3：在遠端計算機中運行多目標信號控制模型的算法程序，以優(yōu)化的路口動態(tài)轉(zhuǎn)向比例為已知量，求解以車輛延誤、平均排隊長度、道路有效通行能力為評價指標的多目標信號控制模型，得到最優(yōu)的信號配時方案，達到延誤和排隊長度小、有效通行能力大的綜合最優(yōu)化目標；

步驟4：將所得最優(yōu)的信號配時方案傳輸?shù)铰房谛盘枡C，用來實施交通信號控制。

2.如權(quán)利1所述一種基于動態(tài)轉(zhuǎn)向比例估計的路口信號控制方法，其特征是：為滿足實時在線應(yīng)用和反推精度的要求，本發(fā)明采用基于卡爾曼濾波的狀態(tài)空間模型，來求解路口動態(tài)轉(zhuǎn)向比例；

引入動態(tài)轉(zhuǎn)向比例B_ij(k)作為狀態(tài)變量；

狀態(tài)方程：B(k)=B(k-1)+W(k)

觀測方程：Y(k)=Q(k)*B(k)+e(k)

式中B(k)、Y(k)、Q(k)分別為B_ij(k)、Q_i(k)、Y_j(k)的向量形式，W(k)是均值為0的高斯白噪聲向量，e(k)是均值為0的觀測高斯白噪聲向量；

對于動態(tài)轉(zhuǎn)向比例結(jié)果采用裁切和標準化的處理，使各進口動態(tài)轉(zhuǎn)向比例均小于1且總和等于1，利用MATLAB的M語言編程求解卡爾曼濾波轉(zhuǎn)向比例估計模型。