[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的道路交通管控決策支持方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110379641.2
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113299059B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 韓科
• 申請（專利權(quán)）人: 四川國藍中天環(huán)境科技集團有限公司
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 成都時譽知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 何悅

本發(fā)明涉及交通管制技術(shù)領域，目的是提供一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的道路交通管控決策支持方法，包括下列步驟：步驟1：客戶端執(zhí)行通信模塊，離線向服務器請求待研究區(qū)域的歷史交通流數(shù)據(jù)；步驟2：客戶端執(zhí)行通信模塊，實時傳輸待研究區(qū)域交通流數(shù)據(jù)，請求優(yōu)化決策方案；步驟3：服務器執(zhí)行決策方案生成模塊，確定優(yōu)化決策方案，并傳輸至待研究區(qū)域的客戶端實施。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及交通管控技術(shù)領域，具體涉及一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的道路交通管控決策支持方法。

背景技術(shù)

隨著城市化快速發(fā)展，機動車保有量不斷上升，現(xiàn)有道路設施難以滿足日益增長的交通需求，交通擁堵問題日趨嚴重。然而，單純新增、擴建道路以提升路網(wǎng)通行能力不僅成本較高，而且難以匹配交通需求的增長速度。因此，為緩解擁堵及其一系列衍生的交通問題，需要更加高效的交通管理與控制方法，以最大化利用路網(wǎng)通行能力，提升路網(wǎng)性能。

為提升城市路網(wǎng)交通管控方法的效率，優(yōu)化路網(wǎng)信號控制交叉口的信號配時方案，國內(nèi)外學者開發(fā)建立了多種區(qū)域交通信號控制方法，按控制方式可劃分為定時控制方法與自適應控制方法兩類。定時控制方法基于歷史一段時間內(nèi)的交通數(shù)據(jù)離線優(yōu)化信號配時方案，并將優(yōu)化后確定的固定信號配時方案予以實施，目前已經(jīng)得到廣泛應用的區(qū)域交通信號定時控制方法有Little提出的MAXBAND和Robertson提出的TRANSYT。該類信號控制方法的主要優(yōu)勢為將復雜且耗時較長的配時方案優(yōu)化計算離線進行，在實際控制過程中沒有優(yōu)化計算任務，控制方法簡單易實施，缺點則是定時控制方法難以針對實時變化的路網(wǎng)交通狀態(tài)進行響應，且當發(fā)生交通事故等極端事件時，控制效果較差。自適應控制方法針對實時變化的路網(wǎng)交通狀態(tài)進行響應，在線優(yōu)化信號配時方案以最大化當前路網(wǎng)性能。由于該類控制方法能適應不同條件的交通狀態(tài)，相對定時控制方法控制效益更高，以SCOOT和SCATS為代表的自適應區(qū)域交通信號控制系統(tǒng)也在上海、廣州、香港等地得到了廣泛應用。然而，隨著控制區(qū)域路網(wǎng)范圍的增大，路網(wǎng)復雜度的增加，為保證信號配時優(yōu)化的實時性，需要犧牲一定的優(yōu)化性能以降低優(yōu)化計算復雜度，縮短在線優(yōu)化的計算時間。

綜上，目前廣泛應用的區(qū)域交通信號控制方法主要存在以下問題。一方面，當前應用的定時控制方法雖然利用歷史交通信息計算得到最優(yōu)的信號配時方案，但該方案主要面向一段時間內(nèi)的平均交通狀態(tài)特征，既難以解決真實交通狀態(tài)動態(tài)變化的情況，也無法針對各種不同的交通狀態(tài)進行響應；另一方面，當前應用的自適應控制方法雖然能實時響應變化的交通狀態(tài)，但由于在線優(yōu)化計算時間和計算效率的限制，優(yōu)化所得信號配時方案的控制效益難以得到保障，同時由于主要依賴實時數(shù)據(jù)進行在線優(yōu)化，難以應對不同時段、不同事件下路網(wǎng)交通狀態(tài)的隨機性與不確定性。

隨著數(shù)據(jù)采集、存儲技術(shù)的不斷完善，以豐富的大數(shù)據(jù)作為支撐的數(shù)據(jù)驅(qū)動決策方式為解決上述問題提供了新的思路，數(shù)據(jù)驅(qū)動決策方法建立由數(shù)據(jù)直接到?jīng)Q策方案的映射關(guān)系，不僅能極大提升決策方案優(yōu)化的計算效率，實現(xiàn)針對交通狀態(tài)變化的實時響應；同時有了豐富的歷史數(shù)據(jù)作為支撐，決策方案的生成考慮到交通狀態(tài)的不確定性，具有很好的魯棒性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的道路交通管控決策支持方法。

通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的道路交通管控決策支持方法，包括下列步驟：

步驟1：客戶端執(zhí)行通信模塊，離線向服務器請求待研究區(qū)域的歷史交通流數(shù)據(jù)；

步驟2：客戶端執(zhí)行通信模塊，實時傳輸待研究區(qū)域交通流數(shù)據(jù)，請求優(yōu)化決策方案；

步驟3：服務器執(zhí)行決策方案生成模塊，確定優(yōu)化決策方案，并傳輸至待研究區(qū)域的客戶端實施。

優(yōu)選的，所述步驟1中，服務器從數(shù)據(jù)庫調(diào)用的歷史交通流數(shù)據(jù)，包括道路交通網(wǎng)絡各交叉口、進口道以及出口道的交通狀態(tài)數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述所述步驟2中，客戶端離線建立由交通流數(shù)據(jù)到優(yōu)化決策方案的決策規(guī)則，并將該決策規(guī)則反饋給服務器。