[發明專利]道路交通信號協調實時優化控制方法及其控制系統

有效

• 申請號: 201510499336.1
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN105206070B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 王長君;孫正良;劉東波;代磊磊;何廣進;徐棱;樹愛兵;徐高松;劉成生
• 申請（專利權）人: 公安部交通管理科學研究所
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標事務所(普通合伙)32227
• 代理人: 張寧,陶純佳

1.道路交通信號協調實時優化控制方法，其特征在于：其包括以下步驟：

（1）動靜態交通場景標定識別模塊實時標定、采集城市道路的動靜態交通數據，所述動靜態交通數據包括宏觀交通數據和微觀交通數據，所述宏觀交通數據包括路網交通條件、關鍵流向分布、通行控制習慣和交通控制需求，所述微觀交通數據包括特定車道流向、路口流量流向、車輛排隊狀況和交通通行狀態；

（2）數據分析與深度研判模塊對所述動靜態交通數據進行統計、分析與研判，并得到分析研判結果；

（3）根據所述分析研判結果，系統協調控制目標策略優化模塊設定協調優化控制目標并根據所述協調優化控制目標制定信號控制策略；

（4）信號協調實時控制運行及評估模塊根據所述信號控制策略制定信號協調實時控制運行方案、并通過聯網信號機控制各路口的信號燈執行所述信號協調實時控制運行方案，再對執行所述信號協調實時控制運行方案的信號控制運行特征進行動態評估，當動態評估結果滿足預定控制要求，則所述聯網信號機繼續控制各路口的信號燈執行該所述信號協調實時控制運行方案，當動態評估結果不滿足預定控制要求，則所述信號協調實時控制運行及評估模塊重新制定并執行信號協調實時控制運行方案并進行所述動態評估直至動態評估結果滿足預定控制要求；

所述步驟（4）中的所述信號協調實時控制運行方案包括干線協調優化控制參數標定及執行、路口實時優化控制參數標定及執行，其中所述干線協調優化控制參數標定及執行包括基于關鍵路口和連接路段通行條件初始化公共周期和相位差，根據交通流量流向規律選擇預設非協調相位主流向，根據協調最小綠波帶寬和各路口進口車道允許放行預期排隊長度，選擇設定相位最小綠、最大綠約束特征值，根據車道功能、通行速率選擇設定截斷綠最佳車頭時距；所述路口實時優化控制參數標定及執行包括初始化路口基準相位相序及配時方案，根據交通流量流向規律和各路口進口車道允許放行預期排隊長度，選擇設定相位最小綠、最大綠約束特征值，根據車道功能、通行速率選擇設定截斷綠最佳車頭時距；

所述步驟（4）中信號控制運行特征的動態評估包括干線信號控制運行特征的動態評估和路口信號控制運行特征的動態評估，其中所述干線信號控制運行特征的動態評估是指從協調控制子區平均運行車速對比評估、協調控制子區路口過飽和/排隊溢出狀態判別評估，所述路口信號控制運行特征的動態評估是指從相位綠燈開啟/結束排隊狀態及擁擠度，相位綠燈放行時間與通行狀態符合性對比方面進行評估。

2.根據權利要求1所述的道路交通信號協調實時優化控制方法，其特征在于：所述步驟（2）中對所述動靜態交通數據進行統計、分析與研判包括開展基于固定統計時間間隔的交通流運行規律分析，獲得交通運行的規律特征；對路口進行時間和空間分布的對比分析，獲得交通運行的變化規律；結合控制需求開展專題深度研判，獲得交通通行狀態、信號控制效益、信號控制參數優化結果。

3.根據權利要求1所述的道路交通信號協調實時優化控制方法，其特征在于：所述步驟（3）中所述協調優化控制目標包括宏觀層面的面向干線及關聯片區的交通信號主動協調控制目標和微觀層面的面向干線/路口交通場景的實時主動控制目標；所述信號控制策略包括根據所述面向干線及關聯片區的交通信號主動協調控制目標制定的宏觀戰略控制策略、和根據所述面向干線/路口交通場景的實時主動控制目標制定的微觀戰術控制策略；所述宏觀戰略控制策略包括基于流量實現控制時段及調度計劃優化、基于GIS路網可視化表述交通主流向分布特征、基于交通狀態研判確定交通運行熱點及關聯影響片區、面向交通熱點片區的多層邊界主動均衡及消散控制優化；所述微觀戰術控制策略包括生成未飽和/過飽和/潮汐交通干線協調優化控制模型及方案、生成關聯路口動態隨動綠波協調優化控制模型及方案、生成路口信號控制相位相序優化方案、生成路口非對稱交通信號控制相位相序優化方案。