[發明專利]一種實時在線驗證復雜交通控制算法的方法

有效

• 申請號: 201410265212.2
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104050319B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 周俊杰;劉泓;王慧;蔣昊宸
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江大學城市學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 杜軍

1.一種實時在線驗證復雜交通控制算法的方法，應用于以下系統，該系統包括交通仿真軟件模塊、數據庫模塊、算法實現與測評模塊；交通仿真軟件模塊將擬真交通檢測設備檢測得到的實測數據傳輸給數據庫模塊，實時更新數據庫模塊信息；數據庫模塊存儲擬真交通檢測設備檢測到的實測數據信息以及算法實現與測評模塊運用交通流預測算法計算得到的交通流預測信息；算法實現與測評模塊調用被驗證的復雜交通控制算法根據數據庫模塊中存儲的交通流預測信息，生成交通控制方案，將交通控制方案信息傳送至交通仿真軟件模塊，交通仿真軟件模塊依據交通控制方案實時地對擬真交通控制設備進行調整，保證仿真的持續進行；

所述的交通仿真軟件模塊包括擬真路網搭建模塊、擬真交通檢測設備、擬真交通控制設備；

所述的數據庫模塊包括實時數據模塊、預測數據模塊；實時數據模塊包括采集得到的被驗證的交通控制算法所要應用的道路區域的交通狀態信息數據、擬真交通檢測設備檢測到的實測數據；預測數據模塊存儲了根據交通流預測算法修正模塊預測的未來短期交通流數據；

所述的算法實現與測評模塊包括實時交通控制方案生成模塊、交通流預測算法修正模塊；實時交通控制方案生成模塊調用被驗證的交通控制算法生成交通控制方案；交通流預測算法修正模塊包括了對實時數據模塊數據的篩選、預處理和預測；

其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟(1)、采集被驗證的交通控制算法所要應用的道路區域的交通狀態信息數據，對采集到的交通狀態信息數據依照各類檢測設備的數據格式進行轉換，得到仿真數據；然后對仿真數據進行篩選、預處理后儲存在數據庫模塊中；

所述的交通狀態信息是指被驗證控制算法所要應用道路的硬件信息；

所述的仿真數據包括車輛流量q、車輛速度v、車輛占有率o，其中車輛流量為仿真直接使用數據，車輛速度與車輛占有率用于對仿真過程進行修正；

所述的依照各類檢測設備的數據格式進行轉換，是將部分非數字式顯示的檢測數據按照檢測設備的數據格式轉換為可讀的數字，并進行單位的統一化處理，其中車輛流量為veh/h、車輛速度為km/h、車輛占有率為veh/km；

所述的篩選、預處理過程包括基本篩選、閾值篩選、數據恢復；

所述的基本篩選主要是對仿真數據進行排查，看是否包含負值或者數據缺失，根據仿真數據三個參數車輛流量、車輛速度、車輛占有率之間的關系，如下：

v=qcko---(1)]]>

其中，v為車輛速度，單位為km/h；

q為車輛流量，單位為veh/h；

c_k為車身長度與檢測設備長度之和，單位為km；

o為車輛占有率，單位為veh/km；

所述的閾值篩選是指對仿真數據三個參數車輛流量、車輛速度、車輛占有率中超過閾值的數據分別進行剔除；

所述的數據恢復是通過歷史數據中相同時間段的數據對缺失數據進行補充恢復；

步驟(2)、根據步驟(1)采集到的交通狀態信息數據，在交通仿真軟件模塊上利用交通仿真軟件其路網搭建功能搭建仿真路網；利用交通仿真軟件中的道路編輯功能依照步驟(1)中采集得到的實際道路的硬件信息，在仿真路網上布設擬真交通檢測設備及擬真交通控制設備，給定交通仿真軟件模塊初始交通狀態信息；

步驟(3)、根據步驟(2)中布設的擬真交通檢測設備采集得到的實測數據傳送至實時數據模塊；實時數據模塊將數據傳送至交通流預測算法修正模塊，交通流預測算法修正模塊調用交通流短期預測算法得到預測短期交通流數據，交通控制方案生成模塊調用需要被驗證的交通控制算法根據預測短期交通流數據計算出交通控制方案，將交通控制方案傳送到擬真交通控制設備中，實現對仿真平臺的交通控制；

所述的交通控制方案的生成：交通控制方案生成模塊利用交通流短期預測算法得到的下一周期短期交通流數據，調用被驗證的交通控制算法，算法根據輸入的車輛流量、車輛速度、車輛占有率信息計算出下一周期最優的交通控制方案：信號燈周期與配時；

步驟(4)、擬真交通檢測設備繼續采集實時數據，重復步驟(3)，從而構成的回路，實現對全過程的仿真驗證，擬真交通檢測設備在線采集交通控制方案實施后的交通狀態信息，與步驟(1)中初次采集被驗證的交通控制算法所要應用的道路區域的交通狀態信息數據進行比較，實現了復雜交通控制算法的實時在線驗證。