本發(fā)明涉及智能交通控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種交叉口信號(hào)配時(shí)方案評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

目前，城市交通日益擁堵的狀況備受社會(huì)關(guān)注，給城市交通管理帶來(lái)前所未有的壓力，而在城市道路交叉口的管理中采用交叉口信號(hào)配時(shí)方案可以對(duì)交叉口的交通進(jìn)行有效的調(diào)控，因而交通信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)的作用日益顯著。然而，當(dāng)前的配時(shí)方案在實(shí)際應(yīng)用經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，導(dǎo)致道路交叉口通行效率不高。因此需要對(duì)交通信號(hào)配進(jìn)行評(píng)價(jià)，以便根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)配時(shí)方案進(jìn)行優(yōu)化處理。

目前，對(duì)交通信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法一般是通過(guò)獲取實(shí)測(cè)的交通參數(shù)來(lái)對(duì)信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。但是現(xiàn)有的這種評(píng)價(jià)方法仍存在較為明顯的缺陷：一是，現(xiàn)有的評(píng)價(jià)方法中選用的交通參數(shù)式通過(guò)移動(dòng)或者固定檢測(cè)器檢測(cè)的，但是現(xiàn)有的移動(dòng)或者固定檢測(cè)器無(wú)法與信號(hào)機(jī)形成聯(lián)動(dòng)應(yīng)用，對(duì)信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估。二是，通過(guò)實(shí)測(cè)的交通參數(shù)對(duì)信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法，沒(méi)有與實(shí)時(shí)變化的交通信號(hào)配時(shí)方案相結(jié)合，不能動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)出信號(hào)配時(shí)方案的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種交叉口信號(hào)配時(shí)方案評(píng)價(jià)方法，該方法能動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)出信號(hào)配時(shí)方案的效果。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：提供一種交叉口信號(hào)配時(shí)方案評(píng)價(jià)方法，該方法包括：

獲取信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值，所述評(píng)價(jià)指標(biāo)包括車(chē)頭時(shí)距、排隊(duì)長(zhǎng)度和交叉口延誤；

根據(jù)所述信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值，計(jì)算交叉口各相位上評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化前后的差值；

根據(jù)所述交叉口各相位上車(chē)頭時(shí)距和/或排隊(duì)長(zhǎng)度優(yōu)化前后的差值，確定信號(hào)配時(shí)方案的優(yōu)化方向并對(duì)信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行優(yōu)化；

根據(jù)交叉口延誤對(duì)優(yōu)化后的信號(hào)配時(shí)方案的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果作為確定信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化方向的依據(jù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果：本發(fā)明通過(guò)將視頻檢測(cè)器和浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)兩種交通信息采集方式結(jié)合在一起，將視頻檢測(cè)器中獲取車(chē)頭時(shí)距和排隊(duì)長(zhǎng)度用于為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將根據(jù)浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)計(jì)算得到交叉口延誤作為信號(hào)配時(shí)方案的整體效果評(píng)價(jià)的指標(biāo)參數(shù)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果作為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化的參考依據(jù)，整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了視頻檢測(cè)器與信號(hào)機(jī)的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，從而形成了一個(gè)具有閉環(huán)的、反饋的、迭代尋優(yōu)功能的信號(hào)配時(shí)方案控制方案。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中交叉口信號(hào)配時(shí)方案評(píng)價(jià)方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中交叉口信號(hào)配時(shí)方案整體反饋示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中步驟S2的細(xì)分步驟的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中評(píng)價(jià)交叉口信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化方向的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中另一種評(píng)價(jià)交叉口信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化方向的流程示意圖；

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中交叉口信號(hào)配時(shí)方案評(píng)價(jià)方法的整體流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1至圖4所示，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。

如圖1至圖2所示，本實(shí)施例公開(kāi)了一種交叉口信號(hào)配時(shí)方案評(píng)價(jià)方法，該方法包括如下步驟S1至S4：

S1、獲取信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值，所述評(píng)價(jià)指標(biāo)包括車(chē)頭時(shí)距、排隊(duì)長(zhǎng)度和交叉口延誤；

需要說(shuō)明的是，該出的車(chē)頭時(shí)距和排隊(duì)長(zhǎng)度通過(guò)視頻檢測(cè)器數(shù)據(jù)獲得，交叉口延誤通過(guò)浮動(dòng)車(chē)數(shù)據(jù)計(jì)算得到。

S2、根據(jù)所述信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值，計(jì)算交叉口各相位上評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化前后的差值；

S3、根據(jù)所述交叉口各相位上車(chē)頭時(shí)距和/或排隊(duì)長(zhǎng)度優(yōu)化前后的差值，確定信號(hào)配時(shí)方案的優(yōu)化方向并對(duì)信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行優(yōu)化；

具體地，根據(jù)交叉口各相位上的車(chē)頭時(shí)距、排隊(duì)長(zhǎng)度優(yōu)化前后的差值，確定信號(hào)配時(shí)方案的優(yōu)化方向。

S4、根據(jù)交叉口延誤對(duì)優(yōu)化后的信號(hào)配時(shí)方案的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將評(píng)價(jià)結(jié)果作為確定信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化方向的依據(jù)。

具體地，本實(shí)施例中將信號(hào)配時(shí)方案的評(píng)價(jià)的結(jié)果進(jìn)行輸出，并將信號(hào)配時(shí)方案整體效果的評(píng)價(jià)結(jié)果反饋至步驟S3中，即將該評(píng)價(jià)結(jié)果作為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化方向的確定依據(jù)。

具體地，如圖3所示，步驟S2具體包括如下細(xì)分步驟S21至S22：

S21、根據(jù)信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值，計(jì)算交叉口各進(jìn)口道不同流向上的評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化前后的差值；

S22、基于信號(hào)配時(shí)方案中車(chē)輛放行方案，將交叉口各進(jìn)口道的流向與交叉口的各相位進(jìn)行對(duì)應(yīng)，得到各相位上評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化前后的差值。

具體地，上述步驟S22中的各相位上評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化前后的差值的計(jì)算方式，具體為：

其中，△(r)_i為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后相位i的評(píng)價(jià)指標(biāo)差值，△(r)_ij為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后相位i中流向j的評(píng)價(jià)指標(biāo)差值，n為相位i包含的流向總數(shù)。

比如，信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后交叉口各相位排隊(duì)長(zhǎng)度的差值計(jì)算公式為：△(q)_i為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后相位i的排隊(duì)長(zhǎng)度差值，△(q)_ij為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后相位i中流向j的排隊(duì)長(zhǎng)度差值。其中，△(q)為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后排隊(duì)長(zhǎng)度的差值，△(q)＝q_after-q_before，q_after為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化后的排隊(duì)長(zhǎng)度，q_before為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前的排隊(duì)長(zhǎng)度。

信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后交叉口各相位車(chē)頭時(shí)距的差值計(jì)算公式為：為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后相位i的車(chē)頭時(shí)距差值，為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后相位i中流向j的車(chē)頭時(shí)距差值。其中，△(h_t)為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后車(chē)頭時(shí)距的差值，△(h_t)＝h_{t_after}-h_{t_before}，h_{t_after}為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化后的車(chē)頭時(shí)距，h_{t_before}為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前的車(chē)頭時(shí)距。

信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后交叉口各相位延誤的差值計(jì)算公式為：△(d)_i為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后相位i的延誤差值，Δ(d)_ij為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后相位i中流向j的延誤差值。其中，△(d)為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后延誤的差值，△(d)＝d_after-d_before，d_after為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化后的延誤，d_before為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前的延誤。

具體地，如圖4所示，步驟S3中評(píng)價(jià)信號(hào)配時(shí)方案的優(yōu)化方向，具體包括：

S31、判斷交叉口當(dāng)前狀態(tài)是否為自由流/暢通狀態(tài)；

S32、若為自由流/暢通狀態(tài)，判斷各相位上車(chē)頭時(shí)距優(yōu)化前后的差值大于零的相位的個(gè)數(shù)是否大于1，并在大于1時(shí)執(zhí)行步驟S34；

需要說(shuō)明的是這里的不同的交通狀態(tài)包括自由流、暢通、繁忙以及擁堵等狀態(tài)。

S33、若不是自由流/暢通狀態(tài)，判斷各相位上排隊(duì)長(zhǎng)度優(yōu)化前后的差值大于零的相位的個(gè)數(shù)是否大于1，并在大于1時(shí)執(zhí)行步驟S34；

S34、判斷所述信號(hào)配時(shí)方案當(dāng)前的優(yōu)化次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù)u1；

S35、如果不大于預(yù)設(shè)次數(shù)u1，根據(jù)所述各相位上評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化前后的差值，評(píng)價(jià)信號(hào)配時(shí)方案的優(yōu)化方向；

S36、根據(jù)信號(hào)配時(shí)方案的優(yōu)化方向?qū)π盘?hào)配時(shí)方案進(jìn)行優(yōu)化。

需要說(shuō)明的是，在如果各相位中排隊(duì)長(zhǎng)度優(yōu)化前后差值大于零的相位的個(gè)數(shù)不大于1或者信號(hào)配時(shí)方案當(dāng)前的優(yōu)化次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)u1，則不進(jìn)行反饋優(yōu)化，評(píng)價(jià)過(guò)程結(jié)束。

這里以選擇排隊(duì)長(zhǎng)度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)如何根據(jù)信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后的排隊(duì)長(zhǎng)度差值，給出信號(hào)配時(shí)方案的優(yōu)化方向?yàn)槔M(jìn)行說(shuō)明：如果優(yōu)化前后的某相位的排隊(duì)長(zhǎng)度差值大于零，則向信號(hào)配時(shí)優(yōu)化程序反饋增加該相位綠燈時(shí)間的指令，反之，則不進(jìn)行反饋。

具體地，如圖5所示，步驟S3還包括：

S37、在判斷各相位上車(chē)頭時(shí)距和/或排隊(duì)長(zhǎng)度優(yōu)化前后的差值大于零的相位的個(gè)數(shù)等于1時(shí)，判斷交叉口平均延誤△(d)_總的值是否大于零；

S38、如果交叉口平均延誤△(d)_總的值大于零，則獲取所述信號(hào)配時(shí)方案當(dāng)前的優(yōu)化次數(shù)；

S39、判斷信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù)u2；

S40、如果不大于預(yù)設(shè)次數(shù)u2，根據(jù)所述各相位上評(píng)價(jià)指標(biāo)優(yōu)化前后的差值，評(píng)價(jià)信號(hào)配時(shí)方案的優(yōu)化方向。

需要說(shuō)明的是，這里的預(yù)設(shè)次數(shù)u2為常數(shù)，本實(shí)施例中優(yōu)選取值為3。

另外，在如果各相位中交叉口總延誤優(yōu)化前后差值小于零或者信號(hào)配時(shí)方案當(dāng)前的優(yōu)化次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)u1，則不進(jìn)行反饋優(yōu)化，評(píng)價(jià)過(guò)程結(jié)束。

具體地，這里的交叉口平均延誤△(d)_總的計(jì)算方式為：其中，△(d)_總為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后交叉口的平均延誤差值，△(d)_ij為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后交叉口第i進(jìn)口道第j流向的車(chē)距延誤差值，m為交叉口進(jìn)口道的個(gè)數(shù)，n為相位i包含的流向總數(shù)。其中，△(d)＝d_after-d_before，△(d)為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后交叉口延誤的差值，d_after為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化后的交叉口延誤，d_before為信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前的交叉口延誤。

具體地，本實(shí)施例公開(kāi)的交叉口信號(hào)配時(shí)方案評(píng)價(jià)方法的整體流程示意圖如圖6所示。本實(shí)施例通過(guò)采用信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化前后交叉口延誤的變化值作為評(píng)價(jià)結(jié)果反饋的輔助判斷，直至信號(hào)配時(shí)方案中所有相位的排隊(duì)長(zhǎng)度差值均小于零，或者達(dá)到迭代次數(shù)，則反饋終止。這樣就避免了采用單一的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化反饋時(shí)發(fā)生誤判的情況，使對(duì)信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化反饋更加科學(xué)精確，提高了信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化方向評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

具體地，如圖5所示，上述實(shí)施例中的步驟S4具體包括如下步驟：

根據(jù)交叉口各進(jìn)口道在各流向上的平均延誤，計(jì)算交叉口的平均延誤；

在預(yù)設(shè)的效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中查找所述交叉口的平均延誤所在的范圍，確定優(yōu)化后的信號(hào)配時(shí)方案的整體效果；

將優(yōu)化后的信號(hào)配時(shí)方案的整體效果作為確定信號(hào)配時(shí)方案優(yōu)化方向的依據(jù)。

這里的交叉口平均延誤的計(jì)算方式為：其中，為交叉口平均延誤，為交叉口第i進(jìn)口道第j流向的車(chē)距延誤。

在預(yù)設(shè)的效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中查找所述交叉口的平均延誤所在的范圍，確定優(yōu)化后的信號(hào)配時(shí)方案的整體效果。

該處的預(yù)設(shè)的效果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：

表1

具體地，本實(shí)施例中在對(duì)信號(hào)配時(shí)方案進(jìn)行優(yōu)化后，采用交叉口平均延誤對(duì)優(yōu)化后的信號(hào)配時(shí)方案的整體效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，因?yàn)榻徊婵谘诱`能反映車(chē)輛在交叉口的受阻情況，綜合反映出交叉口的服務(wù)水平。通過(guò)對(duì)優(yōu)化后的信號(hào)配時(shí)方案的整體效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，能直觀的判斷信號(hào)配時(shí)方案的優(yōu)化效果。