針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制系統(tǒng)及控制方法，所述控制系統(tǒng)包括：路網(wǎng)地理信息模塊，接收并存儲預(yù)定格式的參數(shù)，包括道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施布設(shè)位置數(shù)據(jù)、控制區(qū)內(nèi)道路路段長度以及道路連接信息；實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫模塊，接收各道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施上傳的預(yù)定格式的數(shù)據(jù)，決策分析模塊，獲取路網(wǎng)地理信息模塊和實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫模塊中的數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)時(shí)平均路網(wǎng)占有率O(d,t)，確定協(xié)同控制方案，并向城市誘導(dǎo)系統(tǒng)及信號控制系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)信息。本發(fā)明削弱了城市誘導(dǎo)系統(tǒng)和信號控制系統(tǒng)由于各自決策目標(biāo)不同而對網(wǎng)格狀城市交通系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)面作用，從而提高了城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
【專利說明】針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制系統(tǒng)及控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于智能交通協(xié)同系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同 控制系統(tǒng)及控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 城市誘導(dǎo)系統(tǒng)和信號控制系統(tǒng)是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，在過去的工程實(shí) 踐中，往往將城市誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號控制系統(tǒng)作為兩個(gè)完全獨(dú)立的運(yùn)行體系。
[0003] 針對兩個(gè)系統(tǒng)的協(xié)同性研究，現(xiàn)有研究方案著重于算法層面的系統(tǒng)優(yōu)化，不斷提 升算法效率。但是無論如何優(yōu)化協(xié)同算法效率，隨著目標(biāo)路網(wǎng)的路段數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)增加，計(jì)算 復(fù)雜度呈幾何級數(shù)增長，以目前的計(jì)算機(jī)運(yùn)算效率，難以在實(shí)際應(yīng)用中使用這些優(yōu)化算法。 亦即在目前的技術(shù)條件下，無法高效快速的實(shí)現(xiàn)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號控制系統(tǒng)的協(xié)同最優(yōu) 化運(yùn)行。
[0004] 網(wǎng)格狀路網(wǎng)是城市中最常見的基礎(chǔ)道路網(wǎng)絡(luò)形態(tài)之一，在國內(nèi)外各類型城市都有 應(yīng)用，如中國西安市、美國紐約市都是典型的網(wǎng)格狀路網(wǎng)，然而現(xiàn)有的研究缺乏對網(wǎng)格狀路 網(wǎng)有針對性的研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：提供一種針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制系統(tǒng)及控制方法，以解 決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，削弱城市誘導(dǎo)系統(tǒng)和信號控制系統(tǒng)由于各自決策目標(biāo)不同而對網(wǎng) 格狀城市交通系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)面作用，從而提高城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
[0006] 技術(shù)方案：一種針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制系統(tǒng)，、包括：
[0007] 路網(wǎng)地理信息模塊，接收并存儲預(yù)定格式的參數(shù)，包括道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施布 設(shè)位置數(shù)據(jù)、控制區(qū)內(nèi)道路路段長度以及道路連接信息；
[0008] 實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫模塊，接收各道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施上傳的預(yù)定格式的數(shù)據(jù)，
[0009] 決策分析模塊，獲取路網(wǎng)地理信息模塊和實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫模塊中的數(shù)據(jù)，計(jì)算 實(shí)時(shí)平均路網(wǎng)占有率〇(d，t)，確定協(xié)同控制方案，并向城市誘導(dǎo)系統(tǒng)及信號控制系統(tǒng)發(fā)送 相關(guān)信息。
[0010] 所述決策分析模塊采用如下公式計(jì)算實(shí)時(shí)平均路網(wǎng)占有率〇(d，t)，
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 一種針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 路網(wǎng)地理信息模塊，接收并存儲預(yù)定格式的參數(shù)，包括道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施布設(shè)位 置數(shù)據(jù)、控制區(qū)內(nèi)道路路段長度以及道路連接信息； 實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫模塊，接收各道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施上傳的預(yù)定格式的數(shù)據(jù)， 決策分析模塊，獲取路網(wǎng)地理信息模塊和實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)庫模塊中的數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)時(shí) 平均路網(wǎng)占有率〇(d，t)，確定協(xié)同控制方案，并向城市誘導(dǎo)系統(tǒng)及信號控制系統(tǒng)發(fā)送相關(guān) 信息。
2. 如權(quán)利要求1所述的針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述決策分析模塊采用如下公式計(jì)算實(shí)時(shí)平均路網(wǎng)占有率〇(d，t)，
式中，o(d，t，id，l)為d日t時(shí)刻第id號檢測器上傳的第1條車道的占有率數(shù)據(jù)；id 為預(yù)先編制的道路交通數(shù)據(jù)檢測器編號；1為預(yù)先編制的路段車道編號；I是所有道路交通 數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施的集合；Nid是第id號道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施所在路段的車道數(shù)；η是集合I 中元素的個(gè)數(shù)；h是道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施的數(shù)據(jù)上傳間隔。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制系統(tǒng)，其特征在于，所 述協(xié)同控制方案如下表所示：
〇
4. 一種針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1，采集路網(wǎng)地理數(shù)據(jù)，包括道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施布設(shè)位置數(shù)據(jù)、控制區(qū)內(nèi)道路 路段長度以及道路連接信息； 步驟2,接收各道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施上傳的預(yù)定格式的實(shí)時(shí)交通流數(shù)據(jù)， 步驟3,根據(jù)步驟1和步驟2獲得的數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)時(shí)平均路網(wǎng)占有率0(d，t)，確定協(xié)同 控制方案，并向城市誘導(dǎo)系統(tǒng)及信號控制系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)信息。
5. 如權(quán)利要求4所述的針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制方法，其特征在于，所述 實(shí)時(shí)平均路網(wǎng)占有率〇(d，t)，
式中，o(d，t，id，l)為d日t時(shí)刻第id號檢測器上傳的第1條車道的占有率數(shù)據(jù)；id 為預(yù)先編制的道路交通數(shù)據(jù)檢測器編號；1為預(yù)先編制的路段車道編號；I是所有道路交通 數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施的集合；Nid是第id號道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施所在路段的車道數(shù)；η是集合I 中元素的個(gè)數(shù)；h是道路交通數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)施的數(shù)據(jù)上傳間隔。
6.如權(quán)利要求4或5所述的針對網(wǎng)格狀路網(wǎng)的交通信號協(xié)同控制方法，其特征在于，所 述協(xié)同控制方案如下表所示： 〇
【文檔編號】G08G1/08GK104091454SQ201410263663
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】劉攀, 俞灝, 羅旭江, 羊釗, 柏璐 申請人:東南大學(xué)