[發明專利]交叉口信號配時優化方法、裝置、終端設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202211332740.6
• 申請日: 2022-10-28
• 公開（公告）號: CN115662133B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 鄧興棟;孫澤彬;管海霞;邵利明;凌美寧;張曉明;李剛奇;侯曉江;趙斌;肖天培;吳蔚;甘江婷
• 申請（專利權）人: 廣州市城市規劃勘測設計研究院
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/015;G08G1/08;G08G1/083
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 江嘉玲

1.一種交叉口信號配時優化方法，其特征在于，包括：

調取目標交叉口過去X天的歷史數據；其中，所述歷史數據，包括：車輛的種類和動力類型、車道數量、每個車道的進口流量、車流構成情況、汽車車載人數、公交車車載人數、車輛初始位置、所述目標交叉口的停止線位置、勻速行駛車頭間距、堵塞車頭間距；0X≤30；

初始化所述歷史數據，仿真生成每一個信號周期內的車流情況信息；獲取所述信號周期內每一組信號配時方案下的每一輛車的瞬時工況參數；其中，所述瞬時工況參數包括：瞬時加速度和瞬時速度；

構建生態導向型單交叉口信號配時模型，根據所述信號周期內的車流情況信息和瞬時工況參數，計算所述信號周期內每一組信號配時方案下的每一輛車的時間成本和環境生態成本，得到所述模型的目標函數；

計算所述目標函數的最優解，得到所述模型的最優信號配時方案，以使交通管控系統通過所述最優信號配時方案控制所述目標交叉口的信號配時；

所述構建生態導向型單交叉口信號配時模型，根據所述信號周期內的車流情況信息和瞬時工況參數，計算所述信號周期內每一組信號配時方案下的每一輛車的時間成本和環境生態成本，得到所述模型的目標函數，具體包括：

構建生態導向型單交叉口信號配時模型，根據所述信號周期內的車流情況信息和瞬時工況參數，計算所述信號周期內每一組信號配時方案下的每一輛車的時間成本和環境生態成本，得到所述模型的目標函數；

其中，所述信號周期內每一組信號配時方案下的第n輛車的環境生態成本計算公式為

式中，C_e(n)為所述信號周期內每一組信號配時方案下的第n輛車的環境生態成本；T_D為所述第n輛車離開所述目標交叉口的時間；T_O為所述第n輛車到達所述目標交叉口的時間；θ代表所述第n輛車的動力類型；其中，θ＝1為燃油車，θ＝0為電動車；代表所述第n輛車為燃油車時，所述第n輛車的瞬時油耗率；C₁為燃油的單位價格；α₁為所述燃油車尾氣排放處理成本的權重系數；為所述第n輛車為燃油車時，所述第n輛車的第m種排放物的瞬時尾氣排放率；其中m＝2、3和4分別代表CO、HC和NOx；C_m代表所述第m種排放物尾氣處理的單位價格；r_e為所述第n輛車為電動車時，所述第n輛車的瞬時能耗率；C_p為電能的單位價格；

所述信號周期內每一組信號配時方案下的第n輛車的時間成本計算公式為

式中，C_t(n)為所述信號周期內每一組信號配時方案下的第n輛車的時間成本；為所述第n輛車的種類，其中，為汽車，為公交車；t_r為所述第n輛車通過所述目標交叉口的實際時間；N₁為所述信號周期內所有的汽車載客數的平均值；N₂為所述信號周期內所有的公交車載客數的平均值；t_f為所述第n輛車不受阻礙通過所述目標交叉口的時間；M₂為等候所述公交車的站臺乘客人數的平均值；m_t為人均時間價值；

所述模型的目標函數為

式中，C_g代表所述目標交叉口在所述信號周期內每一組信號配時方案下的社會綜合成本；N為所述信號周期內的車輛總數；n為所述信號周期內每一組信號配時方案下的第n輛車；α為所述環境生態成本的重要程度系數；β為所述時間成本的重要程度系數。

2.如權利要求1所述的交叉口信號配時優化方法，其特征在于，所述第n輛車為燃油車時，所述第n輛車的瞬時油耗率和瞬時尾氣排放率通過以下步驟獲得，具體包括：

所述第n輛車的瞬時油耗率和瞬時尾氣排放率的計算公式為

式中，當m＝1時，為所述第n輛車的瞬時油耗率，當m≠1時，為所述第n輛車的第m種排放物的瞬時尾氣排放率；i為所述第n輛車的瞬時速度的冪指數；j為所述第n輛車的瞬時加速度的冪指數；為所述第n輛車在加速狀態下的回歸系數；為所述第n輛車在減速狀態下的回歸系數；v_nⁱ為所述第n輛車的瞬時速度的i次冪；a_n^j為所述第n輛車的瞬時加速度的j次冪；a_n為所述第n輛車的瞬時加速度。