[發(fā)明專利]一種城市路口交通控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710831164.2
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107507430B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設計）人: 白森;劉云浩;王繼良
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王瑩;李相雨

本發(fā)明提供一種城市路口交通控制方法及系統(tǒng)，包括：對交叉路口的實際拓撲進行標準化，獲取所述交叉路口拓撲結構信息，根據(jù)所述拓撲結構信息獲取所述交叉路口的沖突圖并計算所述沖突圖中所有的獨立集；接收所述交叉路口當前車輛信息，計算所述交叉路口各車道車輛隊列長度和各車道上車輛平均等待時間；根據(jù)所述各車道車輛隊列長度和各車道上車輛平均等待時間，計算各車道車輛隊列通過路口的優(yōu)先級權重，獲得所述沖突圖中權重最大的獨立集；向所述權重最大的獨立集中的車道分發(fā)通行權。本發(fā)明提供的方法，根據(jù)復雜交叉路口的實際拓撲信息，通過將其轉化成標準的拓撲形狀，計算出其對應的沖突圖，可以在任意復雜的交通路口實現(xiàn)有效的交通控制。

技術領域

本發(fā)明涉及交通工程領域，更具體地，涉及一種城市路口交通控制方法及系統(tǒng)。

背景技術

隨著城市化進程在近年來的加速與人口的快速增長，主要城市的交通擁堵問題已經成為了一個全球性的嚴重問題，并嚴重的影響著人們的日常生活質量。城市交通控制不僅可以改進交通安全性，也影響著人們的出行體驗，并且有助于控制油耗并進一步減少碳排放。因此，智能交通系統(tǒng)近年來成為了改進城市交通，減少人類交通工具對環(huán)境的影響的一個關鍵技術。特別是，智能交通系統(tǒng)被應用在許多不同的場景，比如：交通監(jiān)控、交通調度、交通工具的智能定價等。在這些不同的應用場景中，交叉路口的智能交通控制是智能交通的一個關鍵問題與核心組件。

在傳統(tǒng)的針對交叉路口的智能交通控制方法中，智能交通燈是一種常用方法。在一些方法中，交叉路口控制被認為是一個調度問題，通過最優(yōu)化各信號燈的時長，對各車道車輛進行智能調度。一個有效的調度算法應當能夠有效的減少通過路口車輛的等待時間，同時增大交叉路口的車流量。為了達到這一目標，最近的一些研究采用了一些基于計算智能的方法，比如進化計算、模糊邏輯控制、神經網絡。

另外，自動駕駛技術的發(fā)展也使得交叉路口控制成為了一個更具研究與產業(yè)前景的問題。以谷歌自動駕駛汽車為例，目前采用的LIDAR激光定位系統(tǒng)可以精確的描繪出車輛周圍的情況。但每個激光傳感器的價格昂貴，通常需要不少于8萬美元，這極大地限制的自動駕駛汽車的制造與推廣。還有，在一些復雜的交通路口，由于環(huán)境復雜，谷歌自動駕駛汽車在路口會進入低級別駕駛狀態(tài)，既需要更多的駕駛員參與來進行駕駛。這是由于谷歌自動駕駛汽車非常依賴于預存儲的路徑信息。

現(xiàn)有技術中，在交叉路口智能控制方法有著如下的兩個在模型假設上的局限：1.現(xiàn)有方法通常假設每個交叉路口由4個路口組成；2.每個路口是同構的，包含相同數(shù)目的車道。然而，在現(xiàn)實生活中，每個路口經常是由不同數(shù)目的車道組成的。而且現(xiàn)實生活中經常存在的5岔路口與6岔路口在交通控制中也起著關鍵性的作用。進一步來講，單行線、潮汐車道等交通規(guī)則使得交叉路口的通行情況更加復雜?，F(xiàn)有技術中，交叉路口的交通控制存在對路口形狀的局限性，無法應對各種復雜的路口狀況，不具備普適性。

發(fā)明內容

為解決現(xiàn)有技術中，在交叉路口的智能控制中存在對路口形狀的局限性，無法應對各種復雜的路口狀況，不具備普適性的問題，提出一種城市路口交通控制方法及系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種城市路口交通控制方法，包括：

對交叉路口的實際拓撲進行標準化，獲取所述交叉路口拓撲結構信息，根據(jù)所述拓撲結構信息獲取所述交叉路口的沖突圖并計算所述沖突圖中所有的獨立集；

接收所述交叉路口當前車輛信息，計算所述交叉路口各車道車輛隊列長度和各車道上車輛平均等待時間；

根據(jù)所述各車道車輛隊列長度和各車道上車輛平均等待時間，計算各車道車輛隊列通過路口的優(yōu)先級權重，獲得所述沖突圖中權重最大的獨立集；

向所述權重最大的獨立集中的車道分發(fā)通行權；

其中，所述獨立集為同一時間可同時通行的車道集合。