1.一種交通燈智能控制方法,包括如下步驟:
實時獲取交通路口指定區(qū)域內(nèi)車流信息,該車流信息包括排隊等待通過交通路口的車輛數(shù)和/或車流長度;
根據(jù)所述車流信息,采用函數(shù)規(guī)則庫中符合當(dāng)前適用條件的最高分值函數(shù)計算當(dāng)前車道的預(yù)測通行時間;
根據(jù)所述當(dāng)前車道的預(yù)測通行時間對交通燈進(jìn)行控制;
獲取所述車流信息的實際通行數(shù)據(jù),該實際通行數(shù)據(jù)為實際通過路口的車輛數(shù)和/或車流長度;
將所述車流信息和實際通行數(shù)據(jù)存儲到歷史交通數(shù)據(jù)庫,該歷史交通數(shù)據(jù)庫中還存儲有采集的車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù);
將上述實際通行數(shù)據(jù)逐一代入所述函數(shù)規(guī)則庫中符合當(dāng)前適用條件的函數(shù)中,計算當(dāng)前時刻各車道的車流預(yù)測通行時間,再根據(jù)每個車道的車流預(yù)測通行時間和該車道對應(yīng)的車流實際通行時間,對滿足當(dāng)前適用條件的函數(shù)進(jìn)行評分,根據(jù)該評分更新函數(shù)規(guī)則庫中各函數(shù)的分值;
重復(fù)上述步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
所述函數(shù)規(guī)則庫包括預(yù)設(shè)函數(shù)和根據(jù)母版函數(shù)生成的預(yù)測函數(shù),所述預(yù)設(shè)函數(shù)為預(yù)先設(shè)定好的用于預(yù)測車流通行時間的函數(shù),所述預(yù)測函數(shù)同樣用來預(yù)測車流通行時間,但沒有預(yù)先設(shè)置在函數(shù)規(guī)則庫中,其由母版函數(shù)庫中的母版函數(shù)生成,其中,所述母版函數(shù)庫包括以下一個或多個函數(shù):
Tt=T01+Vn*(N-1) (1)
Tt=T01+Vu*(Nu-1) (2)
Tt=T01+Vl*Ln (3)
Tt=T01+Vq*Lq,Lq=Ln*Q (4)
Tt=T01+Vn*(N+Nd*Tt-1) (5)
Tt=T01+Vu*(Nu+Nud*Tt-1) (6)
Tt=T01+Vl*(Ln+Lnd*Tt) (7)
Tt=T01+Vq*(Lq+Lqd*Tt) (8)
Tt=T01+T2+Vn*(N-Nj-1),T2=Vj*Nj (9)
Tt=T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1),T2=Vuj*Nuj (10)
Tt=T01+T2+Vl*(Ln-Lj),T2=Vlj*Lj (11)
Tt=T01+T2+Vq*(Lq-Lqj),T2=Vqj*Lqj (12)
Tt=T01+T2+Vn*(N-Nj-1+Nd*Tt),T2=Vj*Nj (13)
Tt=T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1+Nud*Tt),T2=Vuj*Nuj (14)
Tt=T01+T2+Vl*(Ln-Lj+Lnd*Tt),T2=Vlj*Lj (15)
Tt=T01+T2+Vq*(Lq-Lqj+Lqd*Tt),T2=Vqj*Lqj (16)
Tt=T01+T2+Vn*(N-Nj-1+Nd*Tt+Nd*Td),T2=Vj*Nj (17)
Tt=T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1+Nud*Tt+Nud*Td),T2=Vuj*Nuj (18)
Tt=T01+T2+Vl*(Ln-Lj+Lnd*Tt+Lnd*Td),T2=Vlj*Lj (19)
Tt=T01+T2+Vq*(Lq-Lqj+Lqd*Tt+Lnd*Td),T2=Vqj*Lqj (20)
Tt=T01+Vn*(N+Nd*Tt+Nd*Td-1) (21)
Tt=T01+Vu*(Nu+Nud*Tt+Nud*Td-1) (22)
Tt=T01+Vl*(Ln+Lnd*Tt+Lnd*Td) (23)
Tt=T01+Vq*(Lq+Lqd*Tt+Lqd*Td) (24)
其中,Tt表示預(yù)測通行時間;
如下參數(shù)為母版函數(shù)系數(shù):
T0表示綠燈亮后第一輛啟動并通過停止線的時間;
T1表示綠燈亮后第一輛車通過停止線后,通過到達(dá)線的時間,車輛通過到達(dá)線則視為通過交通口;
T01=T0+T1;
Vn表示到達(dá)線截面車輛通行速度;
Vu表示到達(dá)線截面車輛通行速度,其中車輛為轉(zhuǎn)化為PCU后的標(biāo)準(zhǔn)車輛;
Vl表示到達(dá)線車輛通行速度,以隊列長度計;
Vq表示到達(dá)線車輛通行速度,以車輛物理長度計,Vq=Lq/t,Lq為去首隊列中車長總和;
Nd:表示到達(dá)率,單位時間到達(dá)的車輛數(shù);
Nud:表示到達(dá)率,單位時間到達(dá)的車輛數(shù),以PCU計;
Lnd:表示到達(dá)率,單位時間到達(dá)隊列的長度;
Lqd:表示到達(dá)率,單位時間到達(dá)車輛長度,以車輛物理長度計;
T2:表示綠燈亮后第一輛車通過停止線至車輛達(dá)到正常通行速度時經(jīng)過的時間;
Nj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度時已通行的車輛數(shù);
Vj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度前的平均通行速度,其中,Vj=T2/Nj;
Nuj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度時已通行的車輛數(shù),以PCU計;
Vuj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度前的平均通行速度,其中Vuj=T2/Nuj;
Lj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度時已通行的長度;
Vlj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度前的平均通行速度,其中Vlj=T2/Lj;
Lqj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度時已通行的長度,以車輛物理長度計;
Vqj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度前的平均通行速度,以車輛物理長度計,其中,
Vqj=T2/Lqj;
如下參數(shù)為母版函數(shù)變量:
N,表示車輛數(shù);
Nu表示轉(zhuǎn)化為PCU后的車輛數(shù);
L表示隊列長度,即首車車頭到尾車車尾的長度;
L1表示首車長度,即首車車頭到首車車尾長度;
Ln表示去首車隊列長度,即首車車尾至尾車車尾的長度,其中,Ln=L-L1;
Lq表示去首隊列中車長總和;
Q表示隊列車輛密度,其中Q=Lq/Ln;
Td表示計劃等待時間,即從當(dāng)前時間開始,到給測預(yù)通行時間的車道綠燈放行所計劃經(jīng)歷的時間;
上述母版函數(shù)變量和母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)通過車輛檢測裝置采集獲得或通過計算獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,還包括如下步驟:
當(dāng)歷史交通數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)新的交通記錄后,和/或,當(dāng)函數(shù)規(guī)則庫中滿足當(dāng)前適用條件的具有最高分值的預(yù)測函數(shù)的分值低于預(yù)設(shè)分值時,使用以下步驟更新所述函數(shù)規(guī)則庫:
a)逐一識別母版函數(shù)庫中的母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)在當(dāng)前適用條件下是否存在車輛運行規(guī)律;
b)查詢所述歷史交通數(shù)據(jù)庫,當(dāng)母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)存在車輛運行規(guī)律時,將該車輛運行規(guī)律加入至車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫;
c)在車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫中查詢適用條件所對應(yīng)的歷史交通記錄集合存在交集的車輛運行規(guī)律,當(dāng)任意母版函數(shù)中的全部系數(shù)都能在車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫中查詢到,并該全部系數(shù)能夠同時滿足某個適用條件時,根據(jù)該母版函數(shù)生成新的預(yù)測函數(shù),此時該新的預(yù)測函數(shù)的適用條件為全部系數(shù)適用條件的交集,即該預(yù)測函數(shù)的適用條件為同時滿足該預(yù)測函數(shù)所有系數(shù)的適用條件;
d)將上述新的預(yù)測函數(shù)進(jìn)行初始評分后加入至所述函數(shù)規(guī)則庫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,所述初始評分具體包括:
將滿足當(dāng)前適用條件的母版函數(shù)變量對應(yīng)的車流量歷史交通數(shù)據(jù)逐一代入所述新的預(yù)測函數(shù)以獲得車流預(yù)測通行時間,通過比較車流預(yù)測通行時間和車流實際通行時間,根據(jù)當(dāng)前適用條件對應(yīng)的評分過程進(jìn)行評分,所述評分方法為:車流預(yù)測通行時間越接近車流實際通行時間,即預(yù)測精度越高,預(yù)測函數(shù)分值越高。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
所述評分過程還包括:根據(jù)路口交通需求的達(dá)成程度對函數(shù)進(jìn)行評分,達(dá)成程度越高,分值越高,所述路口交通需求包括:更快的通行時間、更大的通行車流量、更少等待時間或延誤、更少的停車次數(shù)、給優(yōu)先通行車輛更少的等待時間和停車次數(shù)中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
所述交通需求與情景模式相關(guān),該情景模式包括車流高峰情景、閑時情景、與車流量相關(guān)的情景、與事件相關(guān)的情景、與時間相關(guān)的情景中的至少一種情景。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任意一項所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
所述車輛運行規(guī)律的判斷方法包括:
a)查詢某一適用條件下的全部交通記錄數(shù);
b)計算上述適用條件下當(dāng)前母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)交通記錄數(shù)量和上述全部交通記錄數(shù)的比值,當(dāng)該比值大于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律成功;
c)逐一識別相同適用條件下的其他母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律;
d)變更適用條件,逐一識別其它適用條件下的每個母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
所述車輛運行規(guī)律的判斷方法包括:
a)當(dāng)所述適用條件包含時間時,預(yù)定義周期模式庫,周期模式包括若干組,每組包括時間長度不同的多個周期,所述多個周期按從大到小的順序排布;
b)查詢在該適用條件下,在周期模式庫中某一組的最大周期內(nèi)對應(yīng)的全部交通記錄數(shù);
c)計算上述適用條件下,某一母版函數(shù)系數(shù)所對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)在周期模式庫中上述分組的最大周期內(nèi)且正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)對應(yīng)的交通記錄數(shù)量和上述全部交通記錄數(shù)的比值,當(dāng)該比值大于等于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律成功,隨后繼續(xù)按照從大到小的周期排布順序,依次識別該組其他周期內(nèi)該母版函數(shù)系數(shù)是否存在車輛運行規(guī)律;當(dāng)該比值小于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律不成功,隨后仍然按照從大到小的周期排布順序,依次識別該組其他周期內(nèi)該母版函數(shù)系數(shù)是否存在車輛運行規(guī)律;
d)重復(fù)上述步驟,逐一識別其他母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律;
e)變更上述分組,重復(fù)上述步驟,逐一識別改變后的適用條件下的每個母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
車輛運行規(guī)律的判斷方法包括:
a)當(dāng)所述適用條件包含事件時,預(yù)定義事件模式庫,該事件模式庫中包括多種不同的事件狀態(tài);
b)采集車輛在滿足事件模式庫中某一事件狀態(tài)時,車輛在當(dāng)前適用條件下的全部交通記錄數(shù);
c)計算滿足事件模式庫中上述事件狀態(tài)時,當(dāng)前車輛的母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)在正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)的交通記錄數(shù)量和上述全部交通記錄數(shù)的比值,當(dāng)該比值大于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律成功,當(dāng)該比例小于預(yù)設(shè)比例時識別失敗;
d)重復(fù)上述步驟,逐一識別相同適用條件下的其他母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律;
e)變更適用條件,重復(fù)上述步驟,逐一識別其它適用條件下的每個母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
所述車輛運行規(guī)律的判斷方法包括:
當(dāng)所述車流信息中還包括母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的當(dāng)前車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)時,在歷史交通數(shù)據(jù)庫中查詢滿足上述當(dāng)前車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)的全部交通記錄;
對上述全部交通記錄關(guān)聯(lián)的所有適用條件進(jìn)行分組;
分別在歷史交通數(shù)據(jù)庫中查詢當(dāng)滿足任何一個分組的適用條件時全部記錄數(shù)即分組記錄數(shù)和當(dāng)前車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)的記錄數(shù)即分組預(yù)定范圍記錄數(shù);
計算每個分組預(yù)定范圍記錄數(shù)和分組記錄數(shù)的比值,當(dāng)該比值大于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律成功,所述比值為該車輛運行規(guī)律的適用條件可靠度。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
所述車輛運行規(guī)律的判斷方法還包括如下步驟:
1)在歷史交通數(shù)據(jù)庫中查詢某一適用條件下的全部歷史交通記錄數(shù)N1和該適用條件下當(dāng)前母版函數(shù)系數(shù)所對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)的歷史交通記錄數(shù)N2;
2)按以下方法判斷車輛運行規(guī)律:
設(shè)X為當(dāng)前模板函數(shù)系數(shù)、A為當(dāng)前適用條件所對應(yīng)歷史交通記錄所組成的集合,K為可靠度,其中K=(N2/N1)*100%;
設(shè)L={Ln=(Xn,An,Kn)|n=1,2,3…},L是運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫,Ln是車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫中任意車輛運行規(guī)律,Xn是車輛運行規(guī)律所對應(yīng)的母版函數(shù)系數(shù),An為車輛運行規(guī)律的適用條件所對應(yīng)的歷史交通記錄所組成的集合,Kn為車輛運行規(guī)律所對應(yīng)的可靠度;
當(dāng)不存在任何X等于Xn且時,只要K>Ky即為視別車輛運行規(guī)律成功,其中Ky為當(dāng)前母版函數(shù)系數(shù)所對應(yīng)的預(yù)設(shè)可靠度;
當(dāng)存在任意X等于Xn且時,K大于所有Kn,其中X=Xn,此時表示視別車輛運行規(guī)律成功。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-6、8-10任意一項所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
對任意兩種適用條件進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理,復(fù)合規(guī)律處理方法是:
1)判斷第一適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合與第二適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合的交集是否存在車輛運行規(guī)律,存在則加入車輛運行規(guī)律庫;
2)判斷第一適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合與第二適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合的差集是否存在車輛運行規(guī)律,存在則加入車輛運行規(guī)律庫;
3)判斷第二適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合與第一適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合的差集是否存在車輛運行規(guī)律,存在則加入車輛運行規(guī)律庫。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,還包括如下步驟:
將車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫內(nèi)所有車輛運行規(guī)律的適用條件定義為集合A,其中,A={An|n=1,…,n},An表示集合A的任一元素,即車輛運行規(guī)律的適用條件;
將所有適用條件定義為集合V={Vk|k=1,…,k},其中,Vk表示集合V的任一元素;所述適用條件包括:預(yù)定義周期模式庫所對應(yīng)的所有適用條件,預(yù)定義事件庫所對應(yīng)的所有適用條件,車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫中的所有車輛運行規(guī)律的適用條件即集合A的全部元素,所有預(yù)設(shè)函數(shù)的適用條件和所有母版函數(shù)生成的預(yù)測函數(shù)的適用條件;
將集合A中每一個元素與集合V中每一個元素兩兩之間進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
集合V中有新元素加入時,即出現(xiàn)了新的適用條件定義時,設(shè)該新的適用條件為d,按照以下一個或多個步驟檢測新的車輛運行規(guī)律:
判斷滿足適用條件d時,每個母版函數(shù)系數(shù)是否存在車輛運行規(guī)律,存在則加入車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫;
將適用條件d與所述集合V內(nèi)每一元素兩兩之間進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理;
將適用條件d與所述集合A內(nèi)每一元素兩兩之間進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的交通燈智能控制方法,其特征在于,
將適用條件集合V中的元素兩兩之間進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理。
16.一種交通燈智能控制系統(tǒng),包括如下模塊:
車流信息獲取模塊,其用于實時獲取交通路口指定區(qū)域內(nèi)車流信息,該車流信息包括排隊等待通過交通路口的車輛數(shù)和/或車流長度;
通行時間預(yù)測模塊,其用于根據(jù)所述車流信息,采用函數(shù)規(guī)則庫中符合當(dāng)前適用條件的最高分值函數(shù)計算當(dāng)前車道的預(yù)測通行時間;
交通燈控制模塊,用于根據(jù)所述當(dāng)前車道的預(yù)測通行時間對交通燈進(jìn)行控制;
實際通行數(shù)據(jù)獲取模塊,用于獲取所述車流信息的實際通行數(shù)據(jù),該實際通行數(shù)據(jù)為實際通過路口的車輛數(shù)和/或車流長度;
存儲模塊,用于將所述車流信息和實際通行數(shù)據(jù)存儲到歷史交通數(shù)據(jù)庫,該歷史交通數(shù)據(jù)庫中還存儲有采集的車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù);
分值更新模塊,用于將上述實際通行數(shù)據(jù)逐一代入所述函數(shù)規(guī)則庫中符合當(dāng)前適用條件的函數(shù)中,計算當(dāng)前時刻各車道的車流預(yù)測通行時間,再根據(jù)每個車道的車流預(yù)測通行時間和該車道對應(yīng)的車流實際通行時間,對滿足當(dāng)前適用條件的函數(shù)進(jìn)行評分,根據(jù)該評分更新函數(shù)規(guī)則庫中各函數(shù)的分值;
重復(fù)執(zhí)行上述各模塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,
所述函數(shù)規(guī)則庫包括預(yù)設(shè)函數(shù)和根據(jù)母版函數(shù)生成的預(yù)測函數(shù),所述預(yù)設(shè)函數(shù)為預(yù)先設(shè)定好的用于預(yù)測車流通行時間的函數(shù),所述預(yù)測函數(shù)同樣用來預(yù)測車流通行時間,但沒有預(yù)先設(shè)置在函數(shù)規(guī)則庫中,其由母版函數(shù)庫中的母版函數(shù)生成,其中,所述母版函數(shù)庫包括以下一個或多個函數(shù):
Tt=T01+Vn*(N-1) (1)
Tt=T01+Vu*(Nu-1) (2)
Tt=T01+Vl*Ln (3)
Tt=T01+Vq*Lq,Lq=Ln*Q (4)
Tt=T01+Vn*(N+Nd*Tt-1) (5)
Tt=T01+Vu*(Nu+Nud*Tt-1) (6)
Tt=T01+Vl*(Ln+Lnd*Tt) (7)
Tt=T01+Vq*(Lq+Lqd*Tt) (8)
Tt=T01+T2+Vn*(N-Nj-1),T2=Vj*Nj (9)
Tt=T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1),T2=Vuj*Nuj (10)
Tt=T01+T2+Vl*(Ln-Lj),T2=Vlj*Lj (11)
Tt=T01+T2+Vq*(Lq-Lqj),T2=Vqj*Lqj (12)
Tt=T01+T2+Vn*(N-Nj-1+Nd*Tt),T2=Vj*Nj (13)
Tt=T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1+Nud*Tt),T2=Vuj*Nuj (14)
Tt=T01+T2+Vl*(Ln-Lj+Lnd*Tt),T2=Vlj*Lj (15)
Tt=T01+T2+Vq*(Lq-Lqj+Lqd*Tt),T2=Vqj*Lqj (16)
Tt=T01+T2+Vn*(N-Nj-1+Nd*Tt+Nd*Td),T2=Vj*Nj (17)
Tt=T01+T2+Vu*(Nu-Nuj-1+Nud*Tt+Nud*Td),T2=Vuj*Nuj (18)
Tt=T01+T2+Vl*(Ln-Lj+Lnd*Tt+Lnd*Td),T2=Vlj*Lj (19)
Tt=T01+T2+Vq*(Lq-Lqj+Lqd*Tt+Lnd*Td),T2=Vqj*Lqj (20)
Tt=T01+Vn*(N+Nd*Tt+Nd*Td-1) (21)
Tt=T01+Vu*(Nu+Nud*Tt+Nud*Td-1) (22)
Tt=T01+Vl*(Ln+Lnd*Tt+Lnd*Td) (23)
Tt=T01+Vq*(Lq+Lqd*Tt+Lqd*Td) (24)
其中,Tt表示預(yù)測通行時間;
如下參數(shù)為母版函數(shù)系數(shù):
T0表示綠燈亮后第一輛啟動并通過停止線的時間;
T1表示綠燈亮后第一輛車通過停止線后,通過到達(dá)線的時間,車輛通過到達(dá)線則視為通過交通口;
T01=T0+T1;
Vn表示到達(dá)線截面車輛通行速度;
Vu表示到達(dá)線截面車輛通行速度,其中車輛為轉(zhuǎn)化為PCU后的標(biāo)準(zhǔn)車輛;
Vl表示到達(dá)線車輛通行速度,以隊列長度計;
Vq表示到達(dá)線車輛通行速度,以車輛物理長度計,Vq=Lq/t,Lq為去首隊列中車長總和;
Nd:表示到達(dá)率,單位時間到達(dá)的車輛數(shù);
Nud:表示到達(dá)率,單位時間到達(dá)的車輛數(shù),以PCU計;
Lnd:表示到達(dá)率,單位時間到達(dá)隊列的長度;
Lqd:表示到達(dá)率,單位時間到達(dá)車輛長度,以車輛物理長度計;
T2:表示綠燈亮后第一輛車通過停止線至車輛達(dá)到正常通行速度時經(jīng)過的時間;
Nj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度時已通行的車輛數(shù);
Vj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度前的平均通行速度,其中,Vj=T2/Nj;
Nuj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度時已通行的車輛數(shù),以PCU計;
Vuj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度前的平均通行速度,其中Vuj=T2/Nuj;
Lj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度時已通行的長度;
Vlj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度前的平均通行速度,其中Vlj=T2/Lj;
Lqj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度時已通行的長度,以車輛物理長度計;
Vqj:表示除首車輛,達(dá)到正常通行速度前的平均通行速度,以車輛物理長度計,其中,Vqj=T2/Lqj;
如下參數(shù)為母版函數(shù)變量:
N,表示車輛數(shù);
Nu表示轉(zhuǎn)化為PCU后的車輛數(shù);
L表示隊列長度,即首車車頭到尾車車尾的長度;
L1表示首車長度,即首車車頭到首車車尾長度;
Ln表示去首車隊列長度,即首車車尾至尾車車尾的長度,其中,Ln=L-L1;
Lq表示去首隊列中車長總和;
Q表示隊列車輛密度,其中Q=Lq/Ln;
Td表示計劃等待時間,即從當(dāng)前時間開始,到給測預(yù)通行時間的車道綠燈放行所計劃經(jīng)歷的時間;
上述母版函數(shù)變量和母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)通過車輛檢測裝置采集獲得或通過計算獲得。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,還包括如下模塊:
函數(shù)規(guī)則庫更新模塊,其用于當(dāng)歷史交通數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)新的交通記錄后,和/或,當(dāng)函數(shù)規(guī)則庫中滿足當(dāng)前適用條件的具有最高分值的預(yù)測函數(shù)的分值低于預(yù)設(shè)分值時,使用以下步驟更新所述函數(shù)規(guī)則庫:
a)逐一識別母版函數(shù)庫中的母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)在當(dāng)前適用條件下是否存在車輛運行規(guī)律;
b)查詢所述歷史交通數(shù)據(jù)庫,當(dāng)母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)存在車輛運行規(guī)律時,將該車輛運行規(guī)律加入至車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫;
c)在車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫中查詢適用條件所對應(yīng)的歷史交通記錄集合存在交集的車輛運行規(guī)律,當(dāng)任意母版函數(shù)中的全部系數(shù)都能在車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫中查詢到,并該全部系數(shù)能夠同時滿足某個適用條件時,根據(jù)該母版函數(shù)生成新的預(yù)測函數(shù),此時該新的預(yù)測函數(shù)的適用條件為全部系數(shù)適用條件的交集,即該預(yù)測函數(shù)的適用條件為同時滿足該預(yù)測函數(shù)所有系數(shù)的適用條件;
d)將上述新的預(yù)測函數(shù)進(jìn)行初始評分后加入至所述函數(shù)規(guī)則庫。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述初始評分具體包括:
將滿足當(dāng)前適用條件的母版函數(shù)變量對應(yīng)的車流量歷史交通數(shù)據(jù)逐一代入所述新的預(yù)測函數(shù)以獲得車近車流預(yù)測通行時間,通過比較車流預(yù)測通行時間和車流實際通行時間,根據(jù)當(dāng)前適用條件對應(yīng)的評分過程進(jìn)行評分,所述評分方法為:車流預(yù)測通行時間越接流實際通行時間,即預(yù)測精度越高,預(yù)測函數(shù)分值越高。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,
所述評分過程還包括:根據(jù)路口交通需求的達(dá)成程度對函數(shù)進(jìn)行評分,達(dá)成程度越高,分值越高,所述路口交通需求包括:更快的通行時間、更大的通行車流量、更少等待時間或延誤、更少的停車次數(shù)、給優(yōu)先通行車輛更少的等待時間和停車次數(shù)中的一種或多種。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,
所述交通需求與情景模式相關(guān),該情景模式包括車流高峰情景、閑時情景、與車流量相關(guān)的情景、與事件相關(guān)的情景、與時間相關(guān)的情景中的至少一種情景。
22.根據(jù)權(quán)利要求18-21任意一項所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,
還包括車輛運行規(guī)律的判斷單元,其用于執(zhí)行以下步驟:
a)查詢某一適用條件下的全部交通記錄數(shù);
b)計算上述適用條件下當(dāng)前母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)交通記錄數(shù)量和上述全部交通記錄數(shù)的比值,當(dāng)該比值大于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律成功;
c)逐一識別相同適用條件下的其他母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律;
d)變更適用條件,逐一識別其它適用條件下的每個母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,
還包括車輛運行規(guī)律的判斷單元,用于執(zhí)行以下步驟:
a)當(dāng)所述適用條件為時間時,預(yù)定義周期模式庫,周期模式包括若干組,每組包括時間長度不同的多個周期,所述多個周期按從大到小的順序排布;
b)查詢在該適用條件下,在周期模式庫中某一組的最大周期內(nèi)對應(yīng)的全部交通記錄數(shù);
c)計算上述適用條件下,某一母版函數(shù)系數(shù)所對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)在周期模式庫中上述組的最大周期內(nèi)且正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)對應(yīng)的交通記錄數(shù)量和上述全部交通記錄數(shù)的比值,當(dāng)該比值大于等于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律成功,隨后繼續(xù)按照從大到小的周期排布順序,依次識別該組其他周期內(nèi)該母版函數(shù)系數(shù)是否存在車輛運行規(guī)律;當(dāng)該比值小于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律不成功,隨后仍然按照從大到小的周期排布順序,依次識別該組其他周期內(nèi)該母版函數(shù)系數(shù)是否存在車輛運行規(guī)律;
d)重復(fù)上述步驟,逐一識別其他母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律;
e)變更上述分組,重復(fù)上述步驟,逐一識別改變后的適用條件下的每個母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,
還包括車輛運行規(guī)律的判斷單元,用于執(zhí)行以下步驟:
a)當(dāng)所述適用條件為事件時,預(yù)定義事件模式庫,該事件模式庫中包括多種不同的事件狀態(tài);
b)采集車輛在滿足事件模式庫中某一事件狀態(tài)時,車輛在當(dāng)前適用條件下的全部交通記錄數(shù);
c)計算滿足事件模式庫中上述事件狀態(tài)時,當(dāng)前車輛的母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)在正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)的交通記錄數(shù)量和上述全部交通記錄數(shù)的比值,當(dāng)該比值大于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律成功,當(dāng)該比例小于預(yù)設(shè)比例時識別失??;
d)重復(fù)上述步驟,逐一識別相同適用條件下的其他母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律;
e)變更適用條件,重復(fù)上述步驟,逐一識別其它適用條件下的每個母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)是否存在車輛運行規(guī)律。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,還包括車輛運行規(guī)律的判斷單元,用于:
當(dāng)所述車流信息中還包括母版函數(shù)系數(shù)對應(yīng)的當(dāng)前車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)時,在歷史交通數(shù)據(jù)庫中查詢滿足上述當(dāng)前車輛運行狀態(tài)數(shù)據(jù)正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)的全部交通記錄;
對上述全部交通記錄所關(guān)聯(lián)的所有適用條件進(jìn)行分組;
分別在歷史交通數(shù)據(jù)庫中查詢當(dāng)滿足任何一個分組的適用條件時全部記錄數(shù)即分組記錄數(shù)和當(dāng)前車輛運行狀態(tài)正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)的記錄數(shù)即分組預(yù)定范圍記錄數(shù);
計算每個分組預(yù)定范圍記錄數(shù)和分組記錄數(shù)的比值,當(dāng)該比值大于預(yù)設(shè)比例時,識別車輛運行規(guī)律成功,所述比值為該車輛運行規(guī)律的適用條件可靠度。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,還包括車輛運行規(guī)律的判斷單元,其用于執(zhí)行以下步驟:
在歷史交通數(shù)據(jù)庫中查詢某一適用條件下的全部歷史交通記錄數(shù)N1和當(dāng)前適用條件下當(dāng)前母版函數(shù)系數(shù)所對應(yīng)的車輛運行狀態(tài)正負(fù)預(yù)定范圍內(nèi)的歷史交通記錄數(shù)N2;
按以下方法判斷車輛運行規(guī)律:
設(shè)X為當(dāng)前模板函數(shù)系數(shù)、A為當(dāng)前適用條件所對應(yīng)歷史交通記錄所組成的集合,K為可靠度,其中K=(N2/N1)*100%;
設(shè)L={Ln=(Xn,An,Kn)|n=1,2,3…},L是運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫,Ln是車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫中任意車輛運行規(guī)律,Xn是車輛運行規(guī)律所對應(yīng)的母版函數(shù)系數(shù),An為車輛運行規(guī)律的適用條件所對應(yīng)的歷史交通記錄所組成的集合,Kn為車輛運行規(guī)律所對應(yīng)的可靠度;
當(dāng)不存在任何X等于Xn且時,只要K>Ky即為視別車輛運行規(guī)律成功,其中Ky為當(dāng)前母版函數(shù)系數(shù)所對應(yīng)的預(yù)設(shè)可靠度;
當(dāng)存在任意X等于Xn且時,K大于所有Kn,其中X=Xn,此時表示視別車輛運行規(guī)律成功。
27.根據(jù)權(quán)利要求16-21、23-25任意一項所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,
還包括對任意兩種適用條件進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理的單元,該單元用于:
判斷第一適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合與第二適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合的交集是否存在車輛運行規(guī)律,存在則加入車輛運行規(guī)律庫;
判斷第一適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合與第二適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合的差集是否存在車輛運行規(guī)律,存在則加入車輛運行規(guī)律庫;
判斷第二適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合與第一適用條件對應(yīng)的歷史交通記錄的集合的差集是否存在車輛運行規(guī)律,存在則加入車輛運行規(guī)律庫。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,還包括用于實現(xiàn)如下功能的單元:
將車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫內(nèi)所有車輛運行規(guī)律的適用條件定義為集合A,其中,A={An|n=1,…,n},An表示集合A的任一元素,即車輛運行規(guī)律的適用條件;
將所有適用條件定義為集合V={Vk|k=1,…,k},其中,Vk表示集合V的任一元素;所述適用條件包括:預(yù)定義周期模式庫所對應(yīng)的所有適用條件,預(yù)定義事件庫所對應(yīng)的所有適用條件,車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫中的所有車輛運行規(guī)律的適用條件即集合A的全部元素,所有預(yù)設(shè)函數(shù)的適用條件和所有母版函數(shù)生成的預(yù)測函數(shù)的適用條件;
將集合A中每一個元素與集合V中每一個元素兩兩之間進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,
集合V中有新元素加入時,即出現(xiàn)了新的適用條件定義時,設(shè)該新的適用條件為d,按照以下一個或多個步驟檢測新的車輛運行規(guī)律:
判斷滿足適用條件d時,每個母版函數(shù)系數(shù)是否存在車輛運行規(guī)律,存在則加入車輛運行規(guī)律數(shù)據(jù)庫;
將適用條件d與所述集合V內(nèi)每一元素兩兩之間進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理;
將適用條件d與所述集合A內(nèi)每一元素兩兩之間進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的交通燈智能控制系統(tǒng),其特征在于,
將適用條件集合V中的元素兩兩之間進(jìn)行復(fù)合規(guī)律處理。