[發明專利]交叉口信號控制方案自動選擇方法及系統

有效

• 申請號: 201910109097.2
• 申請日: 2019-02-03
• 公開（公告）號: CN109872532B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 吳文祥;譚塈元;郭偉偉;王志建
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/08
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 黃雪

一種交叉口信號控制方案自動選擇方法及系統。本發明通過實時獲取的車道流量能夠對交叉路口所對應的各備選方案從起始階段到各階段的飽和度進行計算，由此獲得各備選方案中的關鍵相位通過對關鍵相位的飽和度偏差進行篩選，能夠獲得最優的信號控制方案。由于飽和度偏差的計算過程中增加了交叉路口k所對應的備選方案τ的關鍵相位的飽和流率作為考量因素，本發明更能滿足交叉口的通行需求，為自動選擇交叉口信號控制方案提供具體方法支撐。

技術領域

本發明涉及交通控制領域，具體而言涉及一種交叉口信號控制方案自動選擇方法及系統。

背景技術

隨著城市化進程的逐步加快，城市道路交通問題已經成為中國各大城市共同面對的難題。交叉口作為城市道路的交匯點,在道路網和交通流中起著十分重要的作用。最大限度的提高信號交叉口的通過能力、減少交通延遲一直是交通工程領域重要的研究課題。在諸多交通控制手段中，交通信號控制是最簡單直接有效的辦法之一,也是智能交通先進交通管理系統的重要組成部分。

交叉口信號控制方案不合理，會造成交叉口通行能力低下、交通擁擠嚴重。因此需要根據交叉口實時交通流量，從交叉口交通信號控制方案庫中選擇合理的控制方案,為下一階段信號配時奠定基礎。這對于保證交叉口同行效率具有重要的意義。

目前多數控制方案根據車道組(相位)流率比進行信號控制方案選擇?；诹髀时冗x擇方案時，將同等看待流率比相等的車道組，因此會忽視車道組流率的大小，這種控制方案的選擇在具有多種車道組流率的場景下不太合理。另外，決定信號控制方案能否滿足交叉口的通行需求，其主要的判別依據主要是關鍵相位的車流能否得到滿足。將所有車相位的流率比作為選擇標準，會導致關鍵相位的車流很難得到滿足。因此，現有方案選擇的合理性很難得到保證，影響了信號控制的實際效果。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種交叉口信號控制方案自動選擇方法及系統，本發明根據關鍵相位飽和度選擇備選方案，能夠實時滿足交叉口的通行需求。本發明具體采用如下技術方案。

首先，為實現上述目的，提出一種交叉口信號控制方案自動選擇方法，其步驟包括：第一步，獲取交叉口物理特性和渠化方案；第二步，輸入所述交叉路口的結構、所述交叉路口的參數、備選方案和該交叉路口的實時車道流量；第三步，確定信號控制方案自動選擇的計算模型；第四步，利用該計算模型從所述各備選方案中選擇最優的信號控制方案；第五步，輸出最優的所述信號控制方案。

可選的，上述的方法中，所述第四步中的計算模型具體通過如下的計算步驟選擇最優的信號控制方案：步驟301，初始化，獲取交叉路口k所對應的備選方案和實時車道流量步驟302，計算所述交叉路口k中對應相位j的流量其中，j表示相位編號，表示所述交叉路口k中對應相位j的車道集合，表示所述交叉路口k中對應車道v的流量；步驟303，根據所述交叉路口k所對應的各備選方案從起始階段到各階段的飽和度，計算所述交叉路口k所對應的各備選方案中的關鍵相位步驟304，計算所述交叉路口k所對應的各備選方案中各關鍵相位的飽和度偏差其中，abs(x)表示取絕對值，表示所述交叉路口k所對應的備選方案τ的關鍵相位的有效綠燈時間，表示所述交叉路口k所對應的備選方案τ的關鍵相位的飽和流率，表示所述交叉路口k所對應的備選方案τ的周期；步驟305，計算所述交叉路口k所對應的各備選方案的總飽和度偏差；步驟306，選擇總飽和度偏差最小的備選方案為最優的信號控制方案，輸出最優的所述信號控制方案。