[發明專利]基于交通延誤的交叉口信號燈配時設計方法

在審

• 申請號: 201710693392.8
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107293132A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 韓敏;沈巍;戴露;陶小伢;江波;王建軍
• 申請（專利權）人: 常州市規劃設計院
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 常州興瑞專利代理事務所(普通合伙)32308
• 代理人: 肖興坤

技術領域

本發明涉及一種基于交通延誤的交叉口信號燈配時設計方法。

背景技術

目前，城市道路交叉口是交通重要節點，最大限度挖掘交叉口通行能力是緩解城市交通擁堵的解決手段之一，其中最優化交叉口信號燈配置是重點，城市交通擁堵主要集中在功能集中區域，如重要商業節點、學校及醫院等，應對這類區域進行重點解決，現狀信號燈控制主要應用為單個節點的智能控制及某條道路線型綠波控制，無法解決區域道路信號燈整體配時最優。通過研究區域信號燈控制系統，可以最大程度發揮交叉口通行能力，減少區域信號燈損耗，提高交叉口車輛運行效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種基于交通延誤的交叉口信號燈配時設計方法，它可以分析出最優的交叉口信號燈配時方案，從而最大程度發揮交叉口的通行能力，減少區域信號燈損耗，提高交叉口車輛的運行效率。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種基于交通延誤的交叉口信號燈配時設計方法，方法的步驟中含有：

(a)獲取劃定區域內的道路網的原始數據，原始數據中至少包括：道路網中的各條道路和各交叉口的幾何尺寸、道路網中車輛的速度分布、道路網中的主車流流向、道路網中各主車流流向上的車流流量；

(b)采用VISSIM軟件建立交通仿真模型，仿真模型的建立包括三個方面：

(b1)創建模擬的劃定區域內的道路網；

(b2)確定輸入參數：輸入參數中包括道路網中的主車流流向、道路網中各主車流流向上的車流流量、道路網中車輛的速度分布、交叉口信號燈配時方案和道路網中的交通構成；

(b3)確定輸出參數：輸出參數中包括各主車流流向上的車輛交通延誤；

(c)通過在交通仿真模型的輸入參數中調整交叉口信號燈配時方案，得到不同交叉口信號燈配時方案下的各輸出參數；

(d)確定最佳的交叉口信號燈配時方案；其中，最佳的交叉口信號燈配時方案對應的輸出參數中，車輛交通延誤數值最低。

進一步，一方面為了在調整交叉口信號燈配時方案時有個基準，從而減少調整時間，另一方面為了能夠在得到最佳交叉口信號燈配時方案后方便實地調整，在所述的步驟(a)中，獲取的原始數據中還包括：現狀交叉口信號燈配時方案；在步驟(b)和步驟(c)之間還包括：通過步驟(b)建立的交通仿真模型，將現狀交叉口信號燈配時方案作為交叉口信號燈配時方案輸入，得到各主車流流向上的現狀車輛交通延誤；在步驟(c)中，在現狀交叉口信號燈配時方案的基礎上對交叉口信號燈配時方案進行調整。

進一步，現狀交叉口信號燈配時方案中具有各交叉口的綠信比，調整交叉口信號燈配時方案的思路為：在現狀交叉口信號燈配時方案中的各交叉口的綠信比的基礎上，至少提高一個相應的交叉口的綠信比。

進一步提供了一種獲取道路網中的主車流流向和道路網中車輛的速度分布的方法，獲取道路網中的主車流流向和道路網中車輛的速度分布的方法為：獲取道路網中的主車流流向和道路網中車輛的速度分布的方法為：收集通過劃定區域內車輛的GPS定位數據，通過GPS定位數據得到道路網中的主車流流向和道路網中車輛的速度分布。

進一步，獲取道路網中的主車流流向和道路網中車輛的速度分布的方法的具體步驟如下：

步驟一：GPS定位數據的采集和GPS基礎數據庫創建：

(1)GPS定位數據的采集：利用手機GPS定位儀采集車輛移動時的GPS定位數據，GPS定位數據中包括出行時間、接受衛星數、定位經度、定位緯度和速度；其中，定位經度和定位緯度、出行時間用于判斷車輛所處的位置，接受衛星數用于判斷GPS定位數據的定位精度，速度用于判斷車輛出行的狀態；

(2)GPS基礎數據庫創建：數據采集結束后，將GPS定位數據導入計算機中，并根據用戶編號、獲取數據時間先后順序將采集到的GPS定位數據進行分類存儲，形成GPS基礎數據庫進行分析和處理；

步驟二：數據預處理：

(1)異常的GPS定位數據的剔除：刪除接受衛星數小于4顆和/或瞬時速度變化值大于25km/h的用戶的GPS定位數據；

(2)缺失的GPS定位數據的修補：計算GPS定位數據缺失前30秒軌跡中心點與GPS定位數據缺失后30秒軌跡中心點的距離，若距離小于800米，則以這兩個軌跡中心點為端點，以缺失GPS定位數據時長為個數，均勻按照兩個端點之間的經緯度差值修補軌跡點；其中，缺失的GPS定位數據時長以秒為單位。