[發(fā)明專利]基于動(dòng)態(tài)指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)控制的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811611166.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN111383443A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周園園;黃智定;管青;丁現(xiàn)偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海寶康電子控制工程有限公司
• 主分類號(hào): G08G1/01
• 分類號(hào): G08G1/01;G08G1/065;G08G1/07;G08G1/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

1.一種基于動(dòng)態(tài)指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟：

(1)獲取運(yùn)行時(shí)刻[t₀，t_n]、路口車道數(shù)據(jù)L_i、當(dāng)前時(shí)刻t₁，判斷當(dāng)前時(shí)刻t₁是否不大于t_n且不小于t₀，如果是，則獲取連續(xù)n筆周期流量數(shù)據(jù)，并折算小時(shí)流量；否則，退出方法；

(2)計(jì)算指數(shù)加權(quán)動(dòng)態(tài)參數(shù)值β，根據(jù)指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)路口車道下一時(shí)刻下一筆流量數(shù)據(jù)F_in；

(3)獲取路口當(dāng)前信號(hào)階段參數(shù)，計(jì)算車道通行能力C_i，并計(jì)算相位車道最大流量比y_j和流量比和Y；

(4)判斷所述的流量比和Y是否小于0.9，如果是，則繼續(xù)步驟(5)；否則，繼續(xù)步驟(6)；

(5)根據(jù)周期綠燈損失時(shí)間L和周期時(shí)長(zhǎng)C₀計(jì)算周期有效綠燈時(shí)長(zhǎng)G_E，并根據(jù)各相位有效綠燈時(shí)長(zhǎng)g_ei、顯示綠燈時(shí)間g_i和最短綠燈時(shí)長(zhǎng)g_min計(jì)算每個(gè)相位總時(shí)長(zhǎng)t_i，繼續(xù)步驟(1)；

(6)根據(jù)周期綠燈損失時(shí)間L和周期計(jì)算各相位流量比占流量比之和的比列θ_i，并根據(jù)各相位有效綠燈時(shí)長(zhǎng)g_ei、顯示綠燈時(shí)間g_i和最短綠燈時(shí)長(zhǎng)g_min計(jì)算每個(gè)相位總時(shí)長(zhǎng)t_i，繼續(xù)步驟(1)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)控制的方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的折算小時(shí)流量F_i，具體為：

根據(jù)以下公式折算小時(shí)流量F_i：

F_i＝3600*f_i/T_i；

其中，f_i為連續(xù)n筆周期流量數(shù)據(jù)，T為周期長(zhǎng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)控制的方法，其特征在于，所述的步驟(2)具體包含以下步驟：

(2.1)計(jì)算指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)結(jié)果P_n；

(2.2)構(gòu)造損失函數(shù)L_min，通過(guò)分支界定法得到最優(yōu)超參數(shù)θ₀、θ₁、θ₂、...、θ_k，并得到β值；

(2.3)根據(jù)指數(shù)加權(quán)計(jì)算該路口所有車道下一周期流量F_in。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于動(dòng)態(tài)指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)控制的方法，其特征在于，所述的步驟(2.1)中的計(jì)算指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)結(jié)果P_n，具體為：

根據(jù)以下公式計(jì)算指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)結(jié)果P_n：

P_n＝θ₀*F_n-1+θ₁*F_n-2+θ₂*F_n-3+...+θ_k*F_n-(k+1)；

其中，θ₀、θ₁、θ₂、...、θ_k為指數(shù)加權(quán)超參數(shù)，F(xiàn)_n-1、F_n-2、F_n-3、...、F_n-(k+1)為實(shí)際值。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于動(dòng)態(tài)指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)配時(shí)控制的方法，其特征在于，所述的步驟(2.2)中的構(gòu)造損失函數(shù)L_min，具體為：

根據(jù)以下公式構(gòu)造損失函數(shù)L_min：

并滿足：

其中，P_n為指數(shù)加權(quán)預(yù)測(cè)結(jié)果，F(xiàn)_n為實(shí)際值。