[發明專利]城市道路交通信號控制優化系統

有效

• 申請號: 201410149583.4
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103903455A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 陸振波;陳凝;夏井新;黃衛;安成川;呂偉韜;張韋華;饒文明;馬黨生
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G08G1/07
• 分類號: G08G1/07
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及城市智能交通，尤其是城市道路交通信號控制優化系統。

背景技術

城市道路交通信號控制優化對于緩解城市道路交通擁堵，提高城市道路交通運行效率具有重要作用。目前，國內外已研發了一系列具備信號控制參數優化功能的交通信號控制系統，并在諸多城市投入使用，取得了較好的應用效果，如英國的SCOOT系統，澳大利亞的SCATS系統，法國的CRONOS系統，美國的RHODES系統、OPAC系統，ACS?Lite系統，我國的HiCon系統等。

然而，隨著我國城市道路交通擁堵的日益加劇，現有的多數交通信號控制系統已無法完全滿足我國大中型城市對于智能化的信號控制優化及信息服務的需求，具體體現在以下幾個方面：1）信號控制系統本身的升級和優化存在較大困難，很大程度上依賴于系統生產廠商的配合和參與，系統改造成本大、后續擴展能力弱；2）我國諸多城市的交通信號控制系統由多個品牌的系統構成，缺乏一個統一協調和信息交互的平臺，導致信號控制的協同效益難以得到發揮，特別是交通擁堵狀況下，較難實現整體路網配時參數的協同優化；3）信號控制系統的信息共享能力弱，導致其游離于其他交通運行管控系統之外，不僅存在重復建設的浪費，也使城市智能交通系統間的協同運作效益難以發揮；4）信號控制系統的功能較為單一，信號控制策略配置手段有限，缺乏交叉口交通運行性能評價、信號機運行狀態的監測、信號方案對比評價等多樣化的信息服務和決策支持；5）系統功能缺乏系統、合理的設計，系統人工干預度高，用戶體驗不佳。

因此，城市交通管理者迫切需要一種第三方應用系統或平臺，通過其與信號控制系統的對接和交互。

發明內容

發明目的：提供一種城市道路交通信號控制優化系統，以解決現有技術存在的至少部分問題，實現智能化的信號控制優化和信息服務。

技術方案：一種城市道路交通信號控制優化系統，包括：

信號控制策略配置模塊，用于接收用戶通過輸入的信號控制模式、控制對象和信號控制方式信息；

信號配時參數設置模塊，用于接收用戶輸入的交叉口信號控制參數，包括配時參數約束值和交通流特性參數；

信號控制配時參數實時優化及優化方案生成模塊，用于接受信號控制策略配置模塊和信號配時參數設置模塊，以及交通流數據采集設備傳遞的信息；估計和預測交叉口各流向的交通需求，優化交叉口的信號配時參數，生成信號控制優化方案，下發至信號控制系統接口，實現實時信號控制優化，實時優化方案將存儲至系統數據庫，支撐數據服務模塊；

多時段信號控制配時參數優化及優化方案生成模塊，用于接受信號控制策略配置模塊、信號配時參數設置模塊傳遞的信息，并基于歷史同期平均交通需求，離線優化路網交叉口的信號配時參數，生成多時段信號控制優化方案，下發至信號控制系統接口，更新信號控制系統中的多時段信號控制方案，多時段優化方案將儲存至系統數據庫，支撐數據服務模塊；

信號控制方案運行實時監測模塊，用于通過交通信號控制系統接口接收當前執行的信號控制方案，實現路網各交叉口信號控制方案運行情況的動態展現，并將信息儲存至系統數據庫，支撐數據服務模塊；

信號控制性能評估模塊，用于接受信號控制方案運行實時監測模塊、信號控制配時參數實時優化及優化方案生成模塊傳遞的信號控制方案，以及信號控制系統存儲的多時段信號控制方案，實現當前控制時段路網交叉口交通運行性能的評估，以及多時段信號控制方案和實時信號控制優化方案的對比評估，并將評估信息存儲至系統數據庫，支持數據服務模塊；

設備運行狀況監測模塊，用于接收信號控制系統、交通流數據采集設備發送的設備工作狀態、通訊連接、采集數據等信息，實現設備運行狀況的動態展現，提供設備異常運行狀況頻次與持續時間的統計，并將相關信息存儲至系統數據庫，支持數據服務模塊；

數據服務模塊，用于通過與系統數據庫的交互，實現交叉口類型、各引道車道數及類型、設備信息等各類靜態信息，以及交通流數據、交叉口分方向交通需求、歷史執行信號控制方案、信號控制優化方案、交通運行性能評價指標等各類動態信息的查詢和統計，以及數據報表、統計圖表的下載。

所述信號控制模式包括多時段控制和實時控制，所述控制對象為系統覆蓋范圍內的干線及區域交叉口群，所述控制時間為執行信號優化控制方案的時段，所述信號控制模式包括單點控制、干線協同控制和區域協同控制。

所述信號控制性能評估模塊的評估內容包括：

對于單點控制下的交叉口，動態展現的交通性能評價指標包括交叉口及其包含流向的服務水平、飽和度、通行能力、車輛平均延誤、停車次數、排隊長度；