[發明專利]交通信號泛弦控制方法及其系統

在審

• 申請號: 201710897777.6
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN108665714A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 孟衛平
• 申請（專利權）人: 孟衛平
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 葉倩

本發明涉及交通信號控制領域，公開了根據路網交通量進行減少車流停啟次數、利用空閑綠燈時間的動態響應控制交通信號時間的方法及其系統，方法主要步驟包括：1)獲取信號參數及路網參數，2)獲取路網交通量，3)各路口元預測交通量，4)初判元根據路口的超閾值路口情況作路網分析發現通道超閾值向決策層提出應對初判，5)決策層統籌各種初判，制發指令；系統主要構件包括，1)預測控制方法包，2)交通數據中心或路口車隊長度檢測裝置，3)或還包括車輛出入檢測裝置，4)交通信號燈控制裝置等；公開了新交通分析預測數學模型為核心的各種信號路網通用的“A?A”等系列方法，支持了弦信號模式控制，使弦信號模式路網總是使用低能耗的信號時間，避免了多余停啟每周期每路段每輛車1次約60秒等效怠速油耗、通常每路段停啟減少約30車次約30分鐘等效怠速油耗，與路網孤波技術一起為化解擁堵核、突發大車流、初期擁堵、推遲隊長集聚式大范圍擁堵的到來提供信號控制方面的系列性連續性解決手段工具，提高了信號控制隨交通狀況響應功效。

技術領域

本發明涉及交通信號模式控制領域。具體地說,是一種可以根據交通狀況調整信號時間的控制方法及其系統。

背景技術

目前城市交通信號控制包括區域控制都是以干道協調控制技術為核心，優先優化各干道兼顧平衡非干道，該技術自隨原始城市布局進化形成以來目前正在日益嚴重地反作用制約著城市發展。干道線型綠波可使“車流跟隨其行至波盡頭無限遠端”，解決了原始比率模式一次放行綠燈最多只能使車流行駛該綠燈時長乘以法定車速的距離的問題；但存在單向性不均衡、壓制了交叉方向交通需求、無動態優化、大量綠燈浪費時間、且重要的是這個本為提供順暢交通而生的干道技術，由于會聚集周圍交通流反而造成自身路面逐年加寬仍然不堪應寬聚來的重負而其周邊道路閑置浪費等問題；起源于解決小城市小經濟交通需求的干道技術其原有“干道優先”優點隨著現代城市規模經濟普遍的面型道路交通需求已經褪變成致使“拓寬干道引來更重擁堵”式惡性循環的其技術先天固有的無法適應的缺陷。近期發明的時間微分比率技術在全網域全方位解決了小交通廣譜負載綠燈空等浪費問題；弦模式解決了各方向均衡快速問題；泛綠波“無冗trq＝0”定律及其操作原理的發現使得通道交通的浪費減到最小。弦模式需要解決對區域中分布的交通流量響應問題以進一步提高弦技術實際控制效果。交通流量預測是信號動態控制關鍵，當前研究較多是神經網絡、混沌時序、小波等方法。

發明內容

本發明的目的是為解決信號對交通流分布響應的低耗優化問題。

本發明提出了實現上述目的解決方案，包括新創立的以信號間距-隊長冗余公式trq為核心的路網交通預測數學模型，和基于此模型含智能學習模塊包的解析-智能預測控制“A-A”方法，融合拓展了“無冗余定律trq＝0”和泛綠波判定操作原理，設計了“孤波”算法，整合出應用該模型于弦模式方法系統，得到彈撥的弦，取名泛弦。具體如下：

一種道路路網交通信號泛弦控制方法，簡稱“A-A”方法，其特征包括步驟注釋①:

S1獲取信號參數與路網參數；

S2檢測各路口各方向d車隊尾q即滯留車數、或/和流向路段車源出入車數即出入量s、或還包括路口駛出車數即流出量x、或/和隊頭位置q0信息及相變量子用時⊿t ^Th0即微分時間；

S3預測層各路口元預測其下時段各方向或/和相位車隊Q及其變化⊿Q、駛出車數x及其剩余綠燈信號時間，即余時

S4分析層初判元分析確定下時段的路口間信號時間差變化的漲落、或/和區域車流兩個交叉大流量變化引起的時間差原點移動初判，即移原初判等，或/和結合得到的相關各路口方向余時一起進一步為上述排隊Q及其變化⊿Q測算出信號臨時配時的孤波初判，或/和發現超閾值的干道綠波通道中的路段作漲落、孤波初判，或/和發現兩維流量變化超閾值，或/和發現無車隊可微分路口，或/和發現區域緑信比變化超閾值等等；

S5決策層統籌各初判取舍、先后、時間，制發指令，無車隊路口直接進入S7；