[發明專利]基于SUMO分析模型的單路口信號燈最優配時實現方法、控制裝置、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202010919837.1
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112150806B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 汪敏;嚴妍;肖國泉;裴非;肖克;彭祖劍;邵羅樹;劉茼;郭宇峰;杜寅辰;張博
• 申請（專利權）人: 開普云信息科技股份有限公司;北京開普云信息科技有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/048;G08G1/052
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供基于SUMO分析模型的單路口信號燈最優配時實現方法、控制裝置、電子設備及存儲介質，方法包括：建立單路口SUMO分析模型；采集車輛在車道上的位置和速度數據，代入跟車模型運用模擬退火算法進行計算，得到單路口最優配時解決方案；采集路口間車流量數據，代入SUMO分析模型進行實時信號周期配時，動態地修改調整單路口最優配時解決方案；建立固定配時方案并進行比較；定量分析得到全局最優配時解決方案。本發明關鍵技術是對于車輛流動的整體數學建模，數學建模的準確與否直接影響最終效果。建模過程采用了實時分析的方法，更精確的計算出每秒每個車輛的速度和位置情況，實時計算出一個信號周期內全局的最優配時解決方案。

技術領域

本發明涉及智能交通技術領域，尤其涉及基于SUMO分析模型的單路口信號燈最優配時實現方法、控制裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

目前，現有技術是通過統計學模型根據早高峰和晚高峰的路況，定時配置信號燈方案。其存在的問題是：根據統計模型，單純的從歷史車流量入手，根據大范圍時間段的車流量來對信號燈進行固定配置，方法不夠靈活，很容易造成交通擁堵，無法實時、最優的匹配車流變化情況。

發明內容

本發明為了彌補現有技術的不足，提供基于SUMO分析模型的單路口信號燈最優配時實現方法、控制裝置、電子設備及存儲介質，SUMO全稱Simulation of Urban Mobility，是一種開源、微觀、多模態的交通模擬，它允許模擬由單個車輛組成的給定交通需求如何在給定的道路網絡中移動。本技術方案通過部署SUMO分析模型，研究單路口信號燈的最優配時方案，根據實時車流量、實時排隊長度和車輛的具體參數信息，實時計算出一個信號周期內全局的最優配時解決方案。

本發明的實施例是這樣實現的：

第一方面，本發明實施例提供了一種基于SUMO分析模型的單路口信號燈最優配時實現方法，應用于服務器，該方法包括如下步驟：

計算整個車流在一個信號周期內的數據，建立單路口SUMO分析模型；采集車輛在車道上的位置和速度的數據，代入跟車模型運用模擬退火算法進行計算，得到單路口最優配時解決方案；采集路口間的車流量數據，代入SUMO分析模型進行實時信號周期配時，動態地修改和調整單路口最優配時解決方案；建立固定配時方案并進行比較；判斷能否讓整個模擬信號周期內的等待車輛數降低；若能，定量分析得到全局最優配時解決方案，否則，重新調整模型參數。

進一步地，如果車輛存在左右轉彎的行為時，即使確定了左右轉彎的車流量，仍無法估計出當前排隊車輛中每個車輛的行進方向，現實中車輛也不會嚴格按照各個車道的方向等待信號燈變成綠燈，所以當前建立的SUMO分析模型是十字路口中，僅限單路口直行車輛的模型。

進一步地，根據道路狀況的復雜性，SUMO分析模型不限于十字路口的直行車輛模型，還可以是T字形路口、Y字形路口、□字形路口等不規則、多方向路口的轉彎、掉頭車輛。

進一步地，建立整個四個方向車道的車輛行進行為的跟車模型；分析車輛加速度、減速度、駕駛員的敏感系數，以及車輛距離較近時候的跟車行為數據；對等待通行、正在通行和下個信號周期內將要進入車道的車輛的三種運動形態進行數學建模；最終建立目標函數，計算出一個信號周期內平均每秒通過路口起始白線并成功通過對面終止白線的車輛數。

第二方面，本發明實施例還提供了一種實現單路口信號燈最優配時的SUMO分析模型，該模型部署方法如下：