[發(fā)明專利]基于二維聚類的交通信號時段劃分方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711010537.6
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107833463B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王浩;陳冬;黃美鑫;黃鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/08
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 王葉娟;胡晶

1.一種基于二維聚類的交通信號時段劃分方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采集一交叉路口的交通流量數(shù)據(jù)；

S2：根據(jù)所述交通流量數(shù)據(jù)確定一總流量序列，基于所述總流量序列中的流量變化情況進(jìn)行劃分處理，將所述總流量序列分割為若干子序列，得到若干子序列對應(yīng)的時間段，作為第一劃分點(diǎn)集合V1；

S3：基于所述交叉路口的分方向及所述交通流量數(shù)據(jù)，計算各個方向在各個子序列對應(yīng)的時間段的分流量向量，確定各個子序列對應(yīng)的時間段的分流量向量的和向量角度，將和向量角度與判斷閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定若干時間段，作為第二劃分點(diǎn)集合V2；

S4：對所述第一劃分點(diǎn)集合V1和第二劃分點(diǎn)集合V2進(jìn)行并集處理，得到總集合V，基于所述總集合V進(jìn)行時段劃分。

2.如權(quán)利要求1所述的基于二維聚類的交通信號時段劃分方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下步驟：

以基于時間序列分割算法尋找拐點(diǎn)的方式，將總流量序列分割成兩個子序列，并基于分治遞歸策略，對分割后的每個子序列再進(jìn)行二分處理，直到分割的全部子序列的長度小于最小分割長度閾值終止迭代；得到一系列非等分的子序列及對應(yīng)的時間段，將所述對應(yīng)的時間段作為第一劃分點(diǎn)集合V1。

3.如權(quán)利要求2所述的基于二維聚類的交通信號時段劃分方法，其特征在于，所述基于時間序列分割算法尋找拐點(diǎn)的步驟包括：

S221：求出本次序列的總流量在各個時間段的平均值即：

其中，k表示本次序列中的時間段的個數(shù)，S表示在某一特定時間內(nèi)在該交叉路口的總流量；

S222：計算本次序列內(nèi)在各時間段下的累積和，并判斷是否為拐點(diǎn)，即：

計算：其中，S’_i表示本次序列內(nèi)在時間段i內(nèi)的累積和，S’_i-1表示本次序列內(nèi)在時間段i-1內(nèi)的累積和，S_i為第i個時間段的總流量；

判斷，當(dāng)|S'_p|＝max{|S′_i|,i＝1,2,.......k}時，|S′_p|對應(yīng)的時間段t_i記為所述拐點(diǎn)。

4.如權(quán)利要求1所述的基于二維聚類的交通信號時段劃分方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下步驟：

S301：將所述交叉路口構(gòu)建為有四個方向的模型，將某一特定時間內(nèi)在該交叉路口的總流量分解為四個方向的分流量；

S302：以一定時長將時間劃分為k2個時間段，計算在該各時間段下的各個方向的分流量向量：

其中，S_i＝n_i+s_i+e_i+w_i，

t_i表示第i個時間段，i＝1～k2；表示該時間段t_i內(nèi)的和向量；表示在該時間段t_i內(nèi)各個方向的分流量向量；n_i，s_i，e_i，w_i在該時間段t_i內(nèi)各個方向的分流量；S表示在某一特定時間內(nèi)在該交叉路口的總流量，S_i表示時間段t_i內(nèi)的總流量；

S303：計算在各個時間段t_i內(nèi)的和向量的角度θ_i：

S304：以δ₁為和向量角度的判斷閾值，當(dāng)和向量角度的變化超過δ₁時，記錄對應(yīng)的時間段t_i，得到第二劃分點(diǎn)集合V2。

5.如權(quán)利要求4所述的基于二維聚類的交通信號時段劃分方法，其特征在于，在所述步驟S303中，如果時間段t_i內(nèi)的總流量β，則和向量角度設(shè)置為計算的θ_i，否則和向量角度＝0，β為大流量閾值。