[發(fā)明專利]基于路口流向需求的多目標(biāo)交通信號方案優(yōu)化配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811048116.7
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109035781B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭獻(xiàn)予;呂偉韜;李璐;馬黨生
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇智通交通科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/08
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

1.一種基于路口流向需求的多目標(biāo)交通信號方案優(yōu)化配置方法，其特征在于：包括以下步驟，

S1、采集基礎(chǔ)信息，包括路口渠化信息、前端檢測設(shè)備信息及路口燈組相位信息；

S2、接入路口交通信號方案日計劃信息，獲取信號方案信息，并針對交通信號方案建立相位階段關(guān)聯(lián)表；

S3、根據(jù)前端檢測設(shè)備采集的交通流數(shù)據(jù)以及設(shè)定的飽和度數(shù)值計算出各單位時間間隔內(nèi)的相位綠信比需求；步驟S3具體為，

S31、確定飽和度范圍區(qū)間數(shù)值；

S32、提取出全日前端設(shè)備采集的交通流數(shù)據(jù)，基于路口渠化車道信息匯總各進(jìn)口道各流向的交通流數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計出各單位時間間隔各流向交通流量，計算出各流向單位時間的平均飽和車頭時距，從而計算出各流向單位時間內(nèi)的綠信比需求，即

式中：p_ab為單位時間內(nèi)進(jìn)口道a流向b的綠信比需求；Q_ab為單位時間內(nèi)進(jìn)口道a流向b的交通流量；為單位時間內(nèi)進(jìn)口道a流向b的平均飽和車頭時距；S為飽和度，基于S31步驟的飽和度范圍區(qū)間選取飽和度數(shù)值；

S33、根據(jù)路口渠化信息列出路口各流向的綠信比需求p_j，即p_j＝p_ab，j＝1,2,…,m，式中，j為通行相位流向編號；

S4、基于整數(shù)規(guī)劃模型對信號控制方案進(jìn)行優(yōu)化，求解出各階段綠時需求、優(yōu)化綠燈時長及方案周期時長，具體公式如下：

式中：Z為目標(biāo)函數(shù)，即各階段縮減時長的綠信比之和最小；i為階段數(shù)，j為通行流向數(shù)，p_j為路口各流向的綠信比需求，c為方案周期時長；x_i為階段綠燈時長；為階段時長補充變量，當(dāng)優(yōu)化求解出的各階段綠燈時長之和小于最小周期時，按綠信比對各階段綠燈時長進(jìn)行補充直至補充到最小周期時長；為階段時長縮減變量，當(dāng)優(yōu)化求解出的各階段綠燈時長之和大于最大周期時，按綠信比對各階段綠燈時長進(jìn)行縮減直至縮減至最大周期時長；每行為一個通行流向，其中x_i為相位對應(yīng)的通行階段；L為周期內(nèi)綠燈損失時間，由接入的信號方案得到，即周期全紅時長和黃燈時長之和；t_imin及t_imax為階段i最小綠燈時長和階段最大綠燈時長；C_min及C_max為周期最小值及周期最大值；

S5、在飽和度范圍區(qū)間內(nèi)不斷調(diào)整飽和度數(shù)值，重復(fù)步驟S3和步驟S4，直至步驟S4中目標(biāo)函數(shù)值Z＝0，得到優(yōu)先調(diào)整后的周期時長和各階段綠燈時長。

2.如權(quán)利要求1所述的基于路口流向需求的多目標(biāo)交通信號方案優(yōu)化配置方法，其特征在于：步驟S1中，路口渠化信息包括路口形狀、車道數(shù)、車道流向信息；前端檢測設(shè)備信息為檢測設(shè)備采集的具體車道信息，建立出車道-設(shè)備的關(guān)聯(lián)關(guān)系；路口燈組相位信息指信控路口各進(jìn)口道的信號燈組以及可設(shè)通行相位。

3.如權(quán)利要求1所述的基于路口流向需求的多目標(biāo)交通信號方案優(yōu)化配置方法，其特征在于：步驟S2具體為，

S21、獲取路口交通信號方案日計劃調(diào)度表，采集控制時段劃分節(jié)點，確定各單位時間間隔內(nèi)執(zhí)行的交通信號控制方案及其周期時長C；

S22、接入現(xiàn)有方案中各時段單位時間內(nèi)信號配時方案，確定不同信號方案下各階段的最大綠燈時長t_imax和最小綠燈時長t_imin，并根據(jù)現(xiàn)有方案由用戶設(shè)定出周期時長最大值C_max和最小值C_min；

S23、根據(jù)信號方案確定階段數(shù)n，根據(jù)路口渠化信息確定路口通行流向數(shù)m，進(jìn)一步根據(jù)各階段通行流向信息及各流向持續(xù)的階段數(shù)建立出交通信號方案通行方向與階段對應(yīng)的相位階段關(guān)聯(lián)表。

4.如權(quán)利要求3所述的基于路口流向需求的多目標(biāo)交通信號方案優(yōu)化配置方法，其特征在于：步驟S23中，相位階段關(guān)聯(lián)表包括區(qū)域ID、路口ID、路口名稱、信號方案時間段、方案階段、通行相位流向。

5.如權(quán)利要求1所述的基于路口流向需求的多目標(biāo)交通信號方案優(yōu)化配置方法，其特征在于：步驟S31中，飽和度的范圍在0.7-1.5之間。