專利名稱：實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通協(xié)調(diào)系統(tǒng)，特別涉及一種實(shí)時(shí)交通誘控一體化協(xié)調(diào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
交通誘導(dǎo)與控制系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)研究的核心內(nèi)容。交通誘導(dǎo)系統(tǒng)能夠?yàn)槌鲂?者提供路網(wǎng)交通狀態(tài)信息，使出行者能夠合理利用交通網(wǎng)絡(luò)，最終從空間上實(shí)現(xiàn)交流的優(yōu) 化分布。SCATS系統(tǒng)為一種傳統(tǒng)的交通控制系統(tǒng)，其以各個(gè)子系統(tǒng)為單位進(jìn)行參數(shù)選擇，再 合并各個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)控制。圖ι所示為傳統(tǒng)的SCATS交通控制系統(tǒng)信息采集設(shè)備 的布設(shè)圖。采集設(shè)備(圖中以矩形表示)布設(shè)在交叉口入口 A、B處的停車線后5-15米。 傳統(tǒng)交通信號(hào)控制系統(tǒng)主要利用了交叉口處的交通信息，這些信息是局部的，被動(dòng)的信息， 傳統(tǒng)的交通控制系統(tǒng)只能局限于局部交通狀態(tài)，不能著眼于整個(gè)交通網(wǎng)絡(luò)。這樣一旦發(fā)生 交通擁擠，單個(gè)信號(hào)控制系統(tǒng)就顯得無(wú)能為力，只能依靠誘導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)布的交通信息，由駕駛 員憑借自覺(jué)選擇其它出行路徑，而不能夠及時(shí)對(duì)一些關(guān)鍵匯入路口實(shí)施強(qiáng)制流量管控，使 得交通流空間分布得不到及時(shí)調(diào)整，喪失了宏觀流量空間調(diào)整的控制顯得非常被動(dòng)。傳統(tǒng)的誘導(dǎo)系統(tǒng)中，采集設(shè)備主控器控制信息采集單元采集某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的交通 參數(shù)，再將交通參數(shù)傳遞給誘導(dǎo)系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行處理，將處理過(guò)的交通數(shù)據(jù)與事先約定好 的閾值進(jìn)行比較，通過(guò)比較結(jié)果對(duì)交通狀態(tài)做出判別，并交由發(fā)布設(shè)備主控器控制各誘導(dǎo) 發(fā)布設(shè)備發(fā)布出去。傳統(tǒng)誘導(dǎo)系統(tǒng)的信息發(fā)布周期為事先憑經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定的一個(gè)周期，使用 的檢測(cè)交通參數(shù)也是在此周期內(nèi)的靜態(tài)交通數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)系統(tǒng)無(wú)論在交通信息采集、信息發(fā) 布的數(shù)據(jù)空間使用、時(shí)間使用上都不夠完整，在空間上的信息采集失去了在停車線附件的 關(guān)鍵交通信息采集，在信息種類上無(wú)法用到關(guān)鍵的交通控制信息，在交通信息采集上傳頻 率上是根據(jù)發(fā)布周期經(jīng)驗(yàn)值選擇的平均時(shí)間長(zhǎng)度，各顯示路段均按照統(tǒng)一周期刷新?tīng)顟B(tài)， 失去了路網(wǎng)狀態(tài)發(fā)布的及時(shí)性，直接利用沒(méi)有關(guān)聯(lián)的各個(gè)周期交通信息數(shù)據(jù)，失去了對(duì)交 通狀態(tài)變化趨勢(shì)的分析。顯示出了傳統(tǒng)系統(tǒng)先天的弱點(diǎn)。圖2所示為傳統(tǒng)的交通誘導(dǎo)與交通控制系統(tǒng)關(guān)系圖，從以上可以看出在傳統(tǒng)的交 通系統(tǒng)中，交通控制系統(tǒng)22和交通誘導(dǎo)系統(tǒng)23完全割裂開(kāi)，控制和誘導(dǎo)獨(dú)立成系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò) 交通流21產(chǎn)生影響，所使用的交通信息也都互不共享。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)交通誘控一體化協(xié)調(diào)系統(tǒng)，以改善現(xiàn)有技術(shù)的缺失。有鑒于此，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)，應(yīng)用于網(wǎng)路交通流，包括信 息采集處理模塊和誘控一體化模塊。信息采集處理模塊包括信息采集單元，布設(shè)于信息采 集點(diǎn)采集交通信息；信息處理單元，用于對(duì)上述交通信息進(jìn)行預(yù)處理。誘控一體化模塊，包 括信號(hào)控制優(yōu)化單元，用于產(chǎn)生交通控制參數(shù)；交通狀態(tài)判別單元，用于產(chǎn)生初始交通狀 態(tài)信息；交 通狀態(tài)發(fā)布單元，用于產(chǎn)生道路交通狀態(tài)信息。其中，上述誘控一體化模塊接收預(yù)處理過(guò)的交通信息并生成交通控制、誘導(dǎo)方案應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)交通流。本發(fā)明亦提供一種實(shí)時(shí)交通誘控一體化協(xié)調(diào)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括布設(shè)信息采 集單元于信息采集點(diǎn)，采集交通網(wǎng)絡(luò)流中的交通信息；信息處理單元接收上述交通信息并 對(duì)上述交通信息進(jìn)行預(yù)處理；信號(hào)控制優(yōu)化單元接收預(yù)處理過(guò)的上述交通信息并運(yùn)用信號(hào) 控制方案生成算法生成交通控制參數(shù)；交通狀態(tài)判別單元接收預(yù)處理過(guò)的上述交通信息和 上述交通控制參數(shù)并運(yùn)用交通狀態(tài)生成算法生成初始交通狀態(tài)信息；交通狀態(tài)發(fā)布單元接 收上述初始交通狀態(tài)信息并運(yùn)用交通狀態(tài)發(fā)布算法生成道路交通狀態(tài)信息。本發(fā)明主要針對(duì)傳統(tǒng)孤立的誘導(dǎo)和控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和協(xié)調(diào)，使得誘導(dǎo)系統(tǒng)能夠 利用控制系統(tǒng)的有效數(shù)據(jù)，對(duì)道路交通狀態(tài)能夠更加準(zhǔn)確地進(jìn)行判別；控制系統(tǒng)也能夠應(yīng) 用誘導(dǎo)系統(tǒng)給予反饋的信息，通過(guò)強(qiáng)制控制交通流達(dá)到交通網(wǎng)絡(luò)的更加科學(xué)合理利用，使 交通網(wǎng)絡(luò)上的交通流空間分布更趨合理。它解決了傳統(tǒng)做法中交通信息不共享、設(shè)備重復(fù) 建設(shè)、交通狀態(tài)判別算法未考慮到信號(hào)控制因素的影響、誘導(dǎo)信息發(fā)布不夠及時(shí)準(zhǔn)確等幾 個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。


圖1所示為傳統(tǒng)的SCATS系統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備布設(shè)圖。圖2所示為傳統(tǒng)的交通誘導(dǎo)與交通控制系統(tǒng)關(guān)系圖。圖3所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的實(shí)時(shí)交通誘控一體化協(xié)調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)架。圖4所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的實(shí)時(shí)交通誘控一體化協(xié)調(diào)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法原理圖。圖5所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的交通信息檢測(cè)設(shè)備布設(shè)圖。圖6所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的信號(hào)控制優(yōu)化單元邏輯結(jié)構(gòu)圖。圖7所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的交通狀態(tài)判別單元邏輯結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，給出較佳實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步說(shuō)明。圖3所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的實(shí)時(shí)交通誘控一體化協(xié)調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)架。本 發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)交通誘控一體化協(xié)調(diào)系統(tǒng)，包括信息采集處理模塊22和誘控一體化模 塊33。誘控一體化模塊33接收信息采集處理模塊22采集自網(wǎng)絡(luò)交通流1的交通參數(shù)，產(chǎn) 生交通控制、誘導(dǎo)方案作用于網(wǎng)絡(luò)交通流1。圖4所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的實(shí)時(shí)交通誘控一體化協(xié)調(diào)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法原 理圖。信息采集處理模塊22包括信息采集單元2121和信息處理單元2222，用于采集網(wǎng)絡(luò) 交通流1中的交通信息。誘控一體化模塊33接收預(yù)處理過(guò)的交通信息并生成交通控制、誘 導(dǎo)方案應(yīng)用于上述網(wǎng)絡(luò)交通流11。誘控一體化模塊3包括信號(hào)控制優(yōu)化單元31、交通狀態(tài) 判別單元3232和交通狀態(tài)發(fā)布單元3333。信號(hào)控制優(yōu)化單元31用于接收預(yù)處理過(guò)的交通 信息并應(yīng)用信號(hào)控制方案生成算法生成交通控制參數(shù)以實(shí)現(xiàn)交通控制系統(tǒng)的功能；交通狀 態(tài)判別單元3232接收預(yù)處理過(guò)的交通信息以及交通控制參數(shù)并應(yīng)用交通狀態(tài)生成算法生 成初始交通狀態(tài)信息，交通狀態(tài)發(fā)布單元3333接收初始交通狀態(tài)信息用于生成道路交通狀態(tài)信息以實(shí)現(xiàn)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)的功能。交通控制系統(tǒng)和交通誘導(dǎo)系統(tǒng)共用一個(gè)信息采集處 理模塊22。信息采集模塊包括多個(gè)交通信息檢測(cè)設(shè)備，分布于各個(gè)采集點(diǎn)采集交通信息，信 息處理單元22對(duì)交通信息進(jìn)行預(yù)處理，包括對(duì)失真交通數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正和對(duì)缺失交通數(shù)據(jù) 進(jìn)行補(bǔ)齊。圖5所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的交通信息檢測(cè)設(shè)備布設(shè)圖。在路段上下游布 設(shè)交通信息檢測(cè)設(shè)備，用于檢測(cè)分車道的流量、平均速度、平均時(shí)間占有率并同時(shí)記錄采集 結(jié)束時(shí)間，檢測(cè)精度達(dá)到90%以上，信息檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)交通參數(shù)的周期< 5s，檢測(cè)設(shè)備上 傳交通數(shù)據(jù)的周期需在60-600秒之間可調(diào)。在各個(gè)交叉口進(jìn)口處停車線后1-5米處設(shè)置檢 測(cè)設(shè)備D1，用以檢測(cè)停車線附近處綠燈相位內(nèi)的流量、平均速度、平均時(shí)間占有率；在車道 管制點(diǎn)處設(shè)置檢測(cè)設(shè)備D2，用來(lái)檢測(cè)周期內(nèi)進(jìn)入各個(gè)車道的流量，在交叉口出口處15-30 米處設(shè)置檢測(cè)設(shè)備D3，用來(lái)檢測(cè)路段上游交叉口周期內(nèi)的流量、平均速度、平均時(shí)間占有 率。其中檢測(cè)設(shè)備Dl的主要作用是檢測(cè)路段下游的交通參數(shù)，來(lái)對(duì)路段下游交通狀態(tài)做出 評(píng)估，此檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)的參數(shù)是受到信號(hào)控制影響較大的交通參數(shù)；檢測(cè)設(shè)備D2主要用來(lái) 檢測(cè)匯入各個(gè)車道的交通流交通參數(shù)，一方面作為路段中交通狀態(tài)評(píng)估基礎(chǔ)，另一方面可 以統(tǒng)計(jì)進(jìn)入各個(gè)車道的流量，配合檢測(cè)設(shè)備Dl對(duì)下游交通狀態(tài)進(jìn)行判別；檢測(cè)設(shè)備D3主要 統(tǒng)計(jì)路段上游交通參數(shù)，一方面對(duì)路段上游交通狀態(tài)做出判別，另一方面對(duì)匯入路段的交 通總量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，配合檢測(cè)設(shè)備D2完成對(duì)各個(gè)車道匯入流量的估算。各個(gè)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到 的交通參數(shù)數(shù)據(jù)格式為
采集結(jié)束時(shí)間流量平均速度平均時(shí)間占有率圖6所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的信號(hào)控制優(yōu)化單元邏輯結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明中的信 號(hào)控制方案生成算法為利用控制優(yōu)化算法將第n-1個(gè)周期的交通控制參數(shù)結(jié)合采集到的 第η個(gè)周期的交通信息，生成第η個(gè)周期的交通控制參數(shù)。其中，交通控制參數(shù)包括信號(hào)周 期和綠信比。具體如下。對(duì)交通信號(hào)控制的方案生成方法主要采用檢測(cè)設(shè)備Dl、D2檢測(cè)到的交通流量、平 均速度、平均時(shí)間占有率數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)定最小最大信號(hào)周期，最佳周期、綠燈時(shí)間、黃燈 時(shí)間參數(shù)，形成控制方案參數(shù)。黃燈時(shí)間的確定過(guò)程為 式中、——反應(yīng)時(shí)間(S)，根據(jù)不同城市定義不同經(jīng)驗(yàn)值；Vtl——通過(guò)檢測(cè)設(shè)備 Dl檢測(cè)到的綠燈期間車輛的平均速度(m/s) ；a——?jiǎng)x車的減速度(m/s2)，根據(jù)不同交叉口 定義不同經(jīng)驗(yàn)值。最小周期的確定過(guò)程為依據(jù)下式所得數(shù)值 I其中-第i相位階段流量比；
k——周期內(nèi)相位階段數(shù)；L——相位總空閑時(shí)間(S)，為檢測(cè)設(shè)備Dl檢測(cè)到的車流在綠燈相位內(nèi)未占用檢 測(cè)設(shè)備的時(shí)間；Y——相位階段流量比總和。最大周期值的確定采用以下公式 其中，Qi——第i流向的交通流量(veh/s)；Qfflax(i)——第i流向的最大排隊(duì)車輛閥值(veh)。最佳周期的確定方法為，首先根據(jù)以下公式計(jì)算周期值，若計(jì)算得到的周期值超 出了最大最小周期閥值，則去最大最小周期為最佳周期，否則按照計(jì)算的周期值作為最佳周期值。最佳周期的計(jì)算公式為 式中，L表示每個(gè)周期的各相位總空閑時(shí)間；Y是時(shí)間占有率。各相位的綠燈時(shí)間的計(jì)算通過(guò)以下公式來(lái)得到， 交通狀態(tài)生成算法包括一交通狀態(tài)生成算法。圖7所示為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的 交通狀態(tài)判別單元32邏輯結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明中的交通狀態(tài)生成算法對(duì)路段下游只采用交通 流量作為參數(shù)，對(duì)路段上游采用交通流量、平均速度、平均時(shí)間占有率作為參數(shù)，其中初始 交通狀態(tài)信息是按車道按周期的交通狀態(tài)信息。具體如下。首先根據(jù)信號(hào)控制參數(shù)對(duì)各車道信號(hào)周期內(nèi)從紅燈開(kāi)始到綠燈結(jié)束時(shí)刻的1、檢 測(cè)設(shè)備D2檢測(cè)到的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行提取。根據(jù)檢測(cè)到的各個(gè)車道周期內(nèi)檢測(cè)設(shè)備Dl的流量 Q1和檢測(cè)設(shè)備D2檢測(cè)到的流量q2，計(jì)算兩個(gè)檢測(cè)設(shè)備的流量差值q(t) = q(t-l)+q2(t)-qi(t)；檢測(cè)設(shè)備D3主要用于判斷交通流的流入?yún)?shù)值，檢測(cè)參數(shù)有5s平均流量、平均速 度、平均時(shí)間占有率，通過(guò)對(duì)這三個(gè)參數(shù)的分析得到交通流的變化趨勢(shì)。交通狀態(tài)變化趨勢(shì) 的預(yù)測(cè)過(guò)程為不斷滑動(dòng)選取每300s時(shí)間段內(nèi)交通參數(shù)(滑動(dòng)間隔為5s)，計(jì)算300s內(nèi)的平 均流量q、平均速度v(m/s)、平均時(shí)間占有率h，這樣就得到了每5s的滑動(dòng)平均交通參數(shù)。 對(duì)平均流量、平均速度、平均時(shí)間占有率分別設(shè)定三個(gè)權(quán)值α、β、Y (α+β + Υ = 1)，計(jì)算 三個(gè)交通參數(shù)的加權(quán)平均值R=a *q-3*v+10* γ *h，(顯然R也以每5s生成的一個(gè)序列) 以此作為統(tǒng)一的交通狀態(tài)量化指標(biāo)，顯然可以看出R值越大，交通狀態(tài)越趨向于擁擠，否則 交通狀態(tài)越趨向于暢通。使用R值對(duì)交通狀態(tài)的變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)的主要內(nèi)容是對(duì)交通狀 態(tài)的保持不變、交通集結(jié)、交通消散做出判斷。由10個(gè)R數(shù)據(jù)組成一個(gè)序列，同樣通過(guò)滑動(dòng) 選擇R序列數(shù)值，通過(guò)特定的分析模型對(duì)交通狀態(tài)的變化趨勢(shì)做出判別。不斷滑動(dòng)選取3 個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的流量差值Q1 (t)、q2(t+l)、q3(t+2)，若發(fā)現(xiàn)這3個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的流量差值都 為大于某一數(shù)值qmax，且平均值大于某值Qmax則判別為堵塞；若3個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的流量差值 都小于某一數(shù)值
qfflin,且平均值小于某值Qmin，則判別為暢通；否則判別為擁擠。在路段上游對(duì)各個(gè) 車道的交通狀態(tài)判別是以整個(gè)路段上游多個(gè)車道綜合考慮的，因?yàn)樵诼范紊嫌沃挥小M(jìn)得 去’與‘進(jìn)不去’之分，無(wú)論通過(guò)哪個(gè)車道，只要能夠進(jìn)入路段就統(tǒng)統(tǒng)為‘進(jìn)得去’，所有車道 都不容易進(jìn)去則為‘進(jìn)不去’。根據(jù)這個(gè)思路本發(fā)明對(duì)上游交通狀態(tài)的判別過(guò)程為，根據(jù)上 面所述計(jì)算得的R值，取其在一個(gè)信號(hào)周期內(nèi)的序列，分別計(jì)算各個(gè)車道的擁擠度平均值.1:1^、 ....R~ (m個(gè)車道)，以及所有車道的擁擠度平均值 對(duì)上游交通狀態(tài)的判別過(guò)程為首先設(shè)定一個(gè)閾值‘、^，以及每個(gè)車道的閾
值豆 則判別為堵塞；若^且衛(wèi)>1^ .，則判別為暢通，否則判別為擁擠。以上對(duì)一條路段各個(gè)車道的下游交通狀態(tài)，以及整條路段的上游交通狀態(tài)的判別 方法做了介紹。事實(shí)上在最終的交通發(fā)布時(shí)候發(fā)布的既不是各個(gè)車道的交通狀態(tài)，也不是 路段上下游交通狀態(tài)，而是最終的整條路段的交通狀態(tài)。本發(fā)明通過(guò)對(duì)以上各個(gè)車道上下 游交通狀態(tài)的判別結(jié)果，結(jié)合路段在整個(gè)要顯示發(fā)布的路網(wǎng)中的邏輯結(jié)構(gòu)，對(duì)整條路段的 各個(gè)車道上下游交通狀態(tài)進(jìn)行融合，最后得到融合后的交通狀態(tài)。本發(fā)明中的交通狀態(tài)發(fā)布算法通過(guò)對(duì)各個(gè)車道上下游交通狀態(tài)的判別結(jié)果，結(jié)合 路段在整個(gè)要顯示發(fā)布的路網(wǎng)中的邏輯結(jié)構(gòu)，對(duì)整條路段的各個(gè)車道上下游交通狀態(tài)進(jìn)行 融合生成道路交通狀態(tài)信息，并以發(fā)布周期發(fā)布出去。具體如下。對(duì)車道上下游交通狀態(tài)的 融合過(guò)程為，首先為各個(gè)交通狀態(tài)設(shè)定一個(gè)數(shù)值，作為中心值Si (i = 1、2、3，如堵塞為100、 擁擠為200、暢通為300)。為上下游各設(shè)定一個(gè)權(quán)值μ i、μ2(μι+μ2 = 1)，然后計(jì)算上下
游交通狀態(tài)的加權(quán)平均值 計(jì)算這個(gè)值距離三個(gè)狀態(tài)中心值的中心距，離哪個(gè)中心距最短則確定為哪個(gè)狀 態(tài)。本發(fā)明對(duì)交通狀態(tài)融合的具體的過(guò)程為首先為路段左轉(zhuǎn)、直行、右轉(zhuǎn)三個(gè)通行權(quán)設(shè)置權(quán) 值δ ρ δ 2、δ 3，( δ 1+ δ 2+ δ 3 = 1)對(duì)應(yīng)為每個(gè)車道分配權(quán)值，若某個(gè)車道同時(shí)有多個(gè)通行 權(quán)則取各個(gè)參數(shù)的平均值為此車道的權(quán)值。根據(jù)此車道在發(fā)布路網(wǎng)中的邏輯結(jié)構(gòu)調(diào)整各個(gè) 權(quán)值大小，如在路網(wǎng)顯示中此車道連接的僅是一個(gè)左轉(zhuǎn)后進(jìn)入的路段時(shí)，此路段左轉(zhuǎn)權(quán)值 δ ！應(yīng)較大，其余兩個(gè)通行權(quán)值應(yīng)較?。蝗粼诼肪W(wǎng)顯示中此車道連接的為多個(gè)轉(zhuǎn)向后的路段 時(shí)，此路段利用到的兩個(gè)通行權(quán)應(yīng)該設(shè)定較大，未發(fā)布的通行權(quán)應(yīng)設(shè)定較小，如圖中\(zhòng)、δ3 應(yīng)較大，δ 2應(yīng)設(shè)定較小。通過(guò)以下公式對(duì)最終要發(fā)布的路段交通狀態(tài)做出判定。 在對(duì)路網(wǎng)交通狀態(tài)發(fā)布的過(guò)程中，通常需要特別注意到交通狀態(tài)的過(guò)度以及狀態(tài) 發(fā)布的穩(wěn)定性，如交通狀態(tài)突然有通暢跳變?yōu)槎氯?，或者在通暢和堵塞兩個(gè)狀態(tài)之間振蕩 時(shí)，此時(shí)發(fā)布的交通狀態(tài)在實(shí)踐中是應(yīng)該力求避免的。本發(fā)明通過(guò)對(duì)交通狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì) 分析，制定一定的發(fā)布規(guī)則，通過(guò)此發(fā)布規(guī)則避免了交通狀態(tài)的跳變及振蕩現(xiàn)象。發(fā)布過(guò) 程中避免發(fā)生狀態(tài)跳變以及振蕩的規(guī)則具體過(guò)程為，對(duì)應(yīng)每條車道的狀態(tài)變化時(shí)候應(yīng)根據(jù)交通狀態(tài)的變化趨勢(shì)聯(lián)合進(jìn)行判別，判別法則為首先提取綠燈結(jié)束時(shí)刻的交通狀態(tài)變化趨 勢(shì)，根據(jù)此變化趨勢(shì)與當(dāng)前交通狀態(tài)對(duì)下一時(shí)刻要發(fā)布的交通狀態(tài)做出判斷。判別規(guī)則 為 本發(fā)明中交通狀態(tài)的發(fā)布周期根據(jù)各個(gè)路段下游交叉口的信號(hào)周期而定。在傳統(tǒng) 的做法中，都是定時(shí)地刷新誘導(dǎo)顯示設(shè)備，這樣做的弊端就是交通狀態(tài)的變化得不到及時(shí) 顯示發(fā)布，發(fā)布的不靈活性最終導(dǎo)致發(fā)布結(jié)果的不準(zhǔn)確。本發(fā)明通過(guò)使用發(fā)布路段下游交叉口信號(hào)周期，對(duì)發(fā)布路段的交通狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí) 刷新，刷新間隔為所要顯示的路段下游交叉口各個(gè)信號(hào)周期。對(duì)應(yīng)于每條發(fā)布路段都有一 個(gè)特定的發(fā)布周期、其刷新起始時(shí)間也都不同。通過(guò)這樣與信號(hào)控制聯(lián)動(dòng)的方法達(dá)到對(duì)各 條路段交通狀態(tài)的準(zhǔn)確判別。雖然本發(fā)明實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的 保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)，應(yīng)用于網(wǎng)路交通流，其特征在于，上述實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)，包括信息采集處理模塊，包括信息采集單元，用以實(shí)時(shí)采集交通信息；以及信息處理單元，用以對(duì)上述交通信息進(jìn)行預(yù)處理；以及誘控一體化模塊，包括信號(hào)控制優(yōu)化單元，用以產(chǎn)生交通控制參數(shù)；交通狀態(tài)判別單元，用以產(chǎn)生初始交通狀態(tài)信息；以及交通狀態(tài)發(fā)布單元，用以產(chǎn)生道路交通狀態(tài)信息，其中，上述誘控一體化模塊接收預(yù)處理過(guò)的上述交通信息并生成交通控制、誘導(dǎo)方案應(yīng)用于上述網(wǎng)絡(luò)交通流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)，其特征在于，上述交通信息包括 交通流量、平均速度以及平均時(shí)間占有率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)，其特征在于，上述信息處理單元 對(duì)上述交通信息進(jìn)行預(yù)處理包括對(duì)失真交通數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正和對(duì)缺失交通數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)齊。
4.實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)，其特征在于，上述交通控制參數(shù)包括信號(hào)周期和綠信比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)，其特征在于，上述信號(hào)控制優(yōu)化 單元接收預(yù)處理過(guò)的上述交通信息以產(chǎn)生上述交通控制參數(shù)作用于上述網(wǎng)絡(luò)交通流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)，其特征在于，上述交通狀態(tài)判別 單元接收預(yù)處理過(guò)的上述交通信息以及上述交通控制參數(shù)以產(chǎn)生初始交通狀態(tài)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)，其特征在于，上述交通狀態(tài)發(fā)布 單元接收上述初始交通狀態(tài)信息以產(chǎn)生上述道路交通狀態(tài)信息作用于上述網(wǎng)絡(luò)交通流。
8.一種實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括 布設(shè)信息采集單元于信息采集點(diǎn)，采集交通網(wǎng)絡(luò)流中的交通信息； 信息處理單元接收上述交通信息并對(duì)上述交通信息進(jìn)行預(yù)處理；信號(hào)控制優(yōu)化單元接收預(yù)處理過(guò)的上述交通信息并運(yùn)用信號(hào)控制方案生成算法生成 交通控制參數(shù)；交通狀態(tài)判別單元接收預(yù)處理過(guò)的上述交通信息和上述交通控制參數(shù)并運(yùn)用交通狀 態(tài)生成算法生成初始交通狀態(tài)信息；以及交通狀態(tài)發(fā)布單元接收上述初始交通狀態(tài)信息并運(yùn)用交通狀態(tài)發(fā)布算法生成道路交 通狀態(tài)信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述信息采集點(diǎn)包括交叉口進(jìn)口處 停車線后1-5米處、車道管制點(diǎn)處、交叉口出口處停車線后15-30米處。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述信息采集單元按周期采集上述 交通信息并記錄上述交通信息的采集結(jié)束時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述周期小于等于5秒。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述信息處理單元接收上述交通信 息的時(shí)間為60到600秒之間可調(diào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述信息處理單元對(duì)上述交通信息進(jìn)行預(yù)處理包括對(duì)失真交通數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正和對(duì)缺失交通數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)齊。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述信號(hào)控制方案生成算法為利用 控制優(yōu)化算法將第n-1個(gè)周期的交通控制參數(shù)結(jié)合第η個(gè)周期的交通信息，生成第η個(gè)周 期的交通控制參數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述交通控制參數(shù)包括信號(hào)周期和 綠信比。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述交通信息包括交通流量、平均 速度以及平均時(shí)間占有率。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述交通狀態(tài)生成算法中為對(duì)路 段下游只采用交通流量作為參數(shù)，對(duì)路段上游采用交通流量、平均速度、平均時(shí)間占有率作 為參數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述初始交通狀態(tài)信息是按車道按 周期的交通狀態(tài)信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求8所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述交通狀態(tài)發(fā)布算法通過(guò)對(duì)各個(gè) 車道上下游交通狀態(tài)的判別結(jié)果，結(jié)合路段在整個(gè)要顯示發(fā)布的路網(wǎng)中的邏輯結(jié)構(gòu)，對(duì)整 條路段的各個(gè)車道上下游交通狀態(tài)進(jìn)行融合生成道路交通狀態(tài)信息，并以發(fā)布周期發(fā)布出 去。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，上述發(fā)布周期根據(jù)各個(gè)路段下游 交叉口的信號(hào)周期而定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。一種實(shí)時(shí)交通誘控一體化協(xié)調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用于網(wǎng)路交通流。實(shí)時(shí)交通誘控一體化系統(tǒng)包括信息采集處理模塊和誘控一體化模塊。信息采集處理模塊包括信息采集單元，布設(shè)于信息采集點(diǎn)采集交通信息；信息處理單元，用于對(duì)上述交通信息進(jìn)行預(yù)處理。誘控一體化模塊包括信號(hào)控制優(yōu)化單元，用于產(chǎn)生交通控制參數(shù)；交通狀態(tài)判別單元，用于產(chǎn)生初始交通狀態(tài)信息；交通狀態(tài)發(fā)布單元，用于產(chǎn)生道路交通狀態(tài)信息。其中，上述誘控一體化模塊接收預(yù)處理過(guò)的上述交通信息并生成交通控制、誘導(dǎo)方案應(yīng)用于上述網(wǎng)絡(luò)交通流。
文檔編號(hào)G08G1/01GK101894466SQ200910051848
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者張志寧, 張磊, 張靜, 楊曉丹, 王威翀, 袁鵬程, 阮永華, 顧應(yīng)欣 申請(qǐng)人:上海寶康電子控制工程有限公司