一種多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）、交通狀態(tài)檢測設(shè)備實時采集交通流數(shù)據(jù)獲取交通狀態(tài)信息，并將其傳輸至路口信號機，由路口信號機將交通流數(shù)據(jù)上傳至信號中心控制系統(tǒng)；（2）、路口信號機計算路口交通強度，判斷路口的交通狀態(tài)，并根據(jù)不同的交通狀態(tài)實時調(diào)整當(dāng)前路口的控制方案；（3）、信號中心控制系統(tǒng)路口實時上傳的交通流數(shù)據(jù)，從路網(wǎng)全局的角度，對路口信號控制方案進行優(yōu)化。本發(fā)明的控制方法，通過對路網(wǎng)交通狀態(tài)的判別與分析，提供一種路網(wǎng)級的全局優(yōu)化自適應(yīng)信號控制方法，其中還提出了一種適用于任意交通狀態(tài)的干線協(xié)調(diào)控制。
【專利說明】一種多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于交通自動控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是涉及一種多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市汽車保有量的不斷攀升，引起交通需求量劇增，然而城市日趨成熟的路網(wǎng)所能提供的交通供給有限，供需失衡，成為城市交通擁堵的誘因之一；交通擁堵問題主要集中在路網(wǎng)的節(jié)點(平面交叉路口)，迫使人們注意到落后的交通管控技術(shù)也是交通問題的主要誘因。隨著電子、信息及控制技術(shù)的不斷發(fā)展及在交通行業(yè)的廣泛應(yīng)用，人們正在不斷的努力尋求通過先進的智能化的交通管控技術(shù)來改善交通擁堵。其中，自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，則是交通管控智能化的重要成果之一。自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)主要包括四個單元:路口信號控制單元、道路交通數(shù)據(jù)檢測系統(tǒng)、遠程中心控制單元、通信單元。按照控制范圍，可分為單點自適應(yīng)信號控制，干線自適應(yīng)信號控制，區(qū)域協(xié)調(diào)的自適應(yīng)信號控制。針對單個路口單點自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)，利用路口檢測設(shè)備獲取路口的交通狀態(tài)參數(shù)，在路口控制單元或在遠程中心自動計算優(yōu)化路口的信號控制方案，并下載到信號機執(zhí)行，以單路口的控制效果最佳為目標；針對多個路口的干線協(xié)調(diào)自適應(yīng)信號控制，在優(yōu)化路口方案的同時，更新多路口的協(xié)調(diào)相位差，以實現(xiàn)干線綠波控制為目標；面向區(qū)域的區(qū)域協(xié)調(diào)自適應(yīng)控制，把區(qū)域劃分為多個交通子區(qū)，在子區(qū)內(nèi)及子區(qū)間進行協(xié)調(diào)控制，以區(qū)域內(nèi)路網(wǎng)整體的控制效果最佳為目標。
[0003]現(xiàn)有的自適應(yīng)控制方法主要存在以下問題:1)對于交通狀態(tài)變化的適應(yīng)性較差，缺少可應(yīng)用于交通信號控制的高峰期擁堵狀態(tài)的檢測方法；單點自適應(yīng)控制、干線綠波控制，不能適應(yīng)高峰期擁堵狀態(tài)的控制需求。2)把路網(wǎng)以點、線為單位孤立的進行優(yōu)化控制，優(yōu)化效果顧此失彼，陷入局部最優(yōu)的困境，導(dǎo)致路網(wǎng)的整體優(yōu)化效果較差。3)針對現(xiàn)代城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、交通狀態(tài)，復(fù)雜多變的特點，缺乏明確的控制目標、系統(tǒng)的控制策略。
[0004]基于此，如何發(fā)明一種多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法和系統(tǒng)，可以適用于任意交通狀態(tài)的干線協(xié)調(diào)控制的系統(tǒng)優(yōu)化方法，該方法引入影響干線協(xié)調(diào)效果的關(guān)鍵參數(shù)(即初始綠燈排隊)修正基礎(chǔ)相位差，以交通狀態(tài)與控制目標的對應(yīng)關(guān)系為依據(jù)，給出干線的擁堵協(xié)調(diào)控制方法，是本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有交通控制方法對交通狀態(tài)的實時變化適應(yīng)性較差、優(yōu)化方案不能從全局針對整個路網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化的問題，提供了 一種多策略多目標的自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)，通過對路網(wǎng)(包括路口、路段、干線、區(qū)域)交通狀態(tài)的判別與分析，確定不同交通狀態(tài)所對應(yīng)的控制目標；建立基于交通狀態(tài)判別的路網(wǎng)級、系統(tǒng)化的控制策略和控制方式的轉(zhuǎn)換機制，提供一種路網(wǎng)級的全局優(yōu)化自適應(yīng)信號控制方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):[0007]一種多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，包括以下步驟:
[0008]( I )、交通狀態(tài)檢測設(shè)備實時采集交通流數(shù)據(jù)獲取交通狀態(tài)信息，并將其傳輸至路口信號機，由路口信號機將交通流數(shù)據(jù)上傳至信號中心控制系統(tǒng)；
[0009](2)、路口信號機根據(jù)獲取的交通流數(shù)據(jù)計算路口交通強度，以該交通強度值為狀態(tài)判別指標，判斷路口的交通狀態(tài)，并根據(jù)不同的交通狀態(tài)自動切換控制目標，實時調(diào)整當(dāng)前路口的控制方案；
[0010](3)、路口信號機同時將路口交通強度上傳至信號中心控制系統(tǒng)，信號中心控制系統(tǒng)根據(jù)路口交通流數(shù)據(jù)、路口交通強度判斷獲取路段交通狀態(tài)、干線交通狀態(tài)、以及區(qū)域交通狀態(tài)信息，根據(jù)上述信息自動切換控制目標，生成實時的路口交通信號控制方案，并將該控制方案的控制命令傳輸至信號機，所述路口信號機生成的控制方案優(yōu)先級低于信號中心控制系統(tǒng)生成的控制方案。
[0011]進一步的，步驟(I)中入口檢測器獲取路口的分車道流量、車頭時距、時間占有率交通流數(shù)據(jù)，并傳輸至路口信號機，出口檢測器獲取路段排隊長度信息，并傳輸至路口信號機?；诼房谌肟凇⒊隹诘慕煌鲾?shù)據(jù)檢測，從路口、路段、干線、區(qū)域多維度全面感知路網(wǎng)的交通狀態(tài)。其中，路口交通狀態(tài)判別是路網(wǎng)交通狀態(tài)判別的基礎(chǔ)，以路口、路段作為獲取路網(wǎng)交通流數(shù)據(jù)的基本單元，采用交通強度參數(shù)作為狀態(tài)判別指標；每一個交通強度值，表征路口唯一的交通狀態(tài)。
[0012]進一步的，所述步驟(2)中，若路段的排隊長度達到最大排隊長度L，則判該路段為擁堵狀態(tài)，否則該路段為暢通狀態(tài)。
[0013]進一步的，所述步驟(2)中，當(dāng)干線的路段正反雙向綠燈初始排隊長度均小于最大排隊長度L時，該干線為暢通狀態(tài)，否則，該干線為擁堵狀態(tài)。
[0014]進一步的，所述步驟(2)中，當(dāng)區(qū)域內(nèi)所有的預(yù)先設(shè)定關(guān)鍵路口的交通強度均達到各自第P 立的交通強度時，判定該區(qū)域為擁堵狀態(tài)，否則，該區(qū)域為非擁堵狀態(tài)，
[0015]第爐％位的交通強度:上一周的路口交通強度總排序的第位數(shù)據(jù)。
[0016]所述步驟(2)中，路口的交通狀態(tài)包括:暢通、輕度擁擠、擁擠、以及嚴重擁擠四種狀態(tài)，當(dāng)路口處于暢通時，采取單點優(yōu)化控制或者感應(yīng)控制，也即系統(tǒng)依據(jù)實時的交通強度變化，計算優(yōu)化路口的控制周期，動態(tài)優(yōu)化控制方案。
[0017]進一步的，所述步驟(2)中，當(dāng)路口處于非暢通時，若該路口所在下游路段為擁堵狀態(tài)，則當(dāng)前路口執(zhí)行瓶頸控制，并繼續(xù)判斷所在路段的擁堵狀態(tài)，直至所在路段處于非擁堵狀態(tài)時，執(zhí)行單點優(yōu)化控制或者感應(yīng)控制。
[0018]進一步的，所述步驟(2)中，當(dāng)路口處于非暢通，以及該路口所在下游路段為非擁堵狀態(tài)時，繼續(xù)判斷該路口是否屬于干線控制路口，若屬于干線控制路口，則判斷該干線是否處于擁堵狀態(tài)，若為擁堵狀態(tài)的話，則干線所有路口執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)化-多路口擁堵聯(lián)動控制，若為非擁堵狀態(tài)的話，干線所有路口執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)化-綠波協(xié)調(diào)控制。
[0019]進一步的，所述步驟(2)中，若路口不屬于干線控制路口，則繼續(xù)判斷該路口是否屬于區(qū)域控制路口，若屬于區(qū)域控制路口且該區(qū)域為擁堵狀態(tài)，則壓縮區(qū)域邊界上的控制交叉口控制相位的綠燈時間，進行限流控制。
[0020]進一步的，所述步驟(2)中，所述的瓶頸控制方法為:截止該當(dāng)前路口的進入下游路段相位綠燈。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明的一種多策略多目標的自適應(yīng)信號控制方法，通過對路網(wǎng)(路口、路段、干線、區(qū)域)交通狀態(tài)的判別與分析，確定不同交通狀態(tài)所對應(yīng)的控制目標；建立基于交通狀態(tài)判別的路網(wǎng)級、系統(tǒng)化的控制策略和控制方式的轉(zhuǎn)換機制，提供一種路網(wǎng)級的全局優(yōu)化自適應(yīng)信號控制方法；適用于任意交通狀態(tài)的干線協(xié)調(diào)控制，該方法引入影響干線協(xié)調(diào)效果的關(guān)鍵參數(shù)(即初始綠燈排隊)修正基礎(chǔ)相位差，以交通狀態(tài)與控制目標的對應(yīng)關(guān)系為依據(jù)，給出干線的擁堵協(xié)調(diào)控制方法。
[0022]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實施方式的詳細描述后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明所提出的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法一種實施例流程圖；
[0024]圖2是圖1中路段瓶頸控制流程圖；
[0025]圖3是圖1中路口感應(yīng)控制流程圖；
[0026]圖4是圖1中路口單點優(yōu)化控制流程圖；
[0027]圖5是圖1中干線控制系統(tǒng)優(yōu)化流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細地說明。
[0029]實施例一，本實施例提供了一種多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，包括以下步驟:
[0030]( I )、交通狀態(tài)檢測設(shè)備實時采集交通流數(shù)據(jù)獲取交通狀態(tài)信息，并將其傳輸至路口信號機，由路口信號機將交通流數(shù)據(jù)上傳至信號中心控制系統(tǒng)；
[0031](2)、路口信號機根據(jù)獲取的交通流數(shù)據(jù)計算路口交通強度，以該交通強度值為狀態(tài)判別指標，判斷路口的交通狀態(tài)，并根據(jù)不同的交通狀態(tài)自動切換控制目標，實時調(diào)整當(dāng)前路口的控制方案；
[0032](3)、路口信號機同時將路口交通強度上傳至信號中心控制系統(tǒng)，信號中心控制系統(tǒng)根據(jù)路口交通流數(shù)據(jù)、路口交通強度判斷獲取路段交通狀態(tài)、干線交通狀態(tài)、以及區(qū)域交通狀態(tài)信息，根據(jù)上述信息自動切換控制目標，生成實時的路口交通信號控制方案，并將該控制方案的控制命令傳輸至信號機，所述路口信號機生成的控制方案優(yōu)先級低于信號中心控制系統(tǒng)生成的控制方案。
[0033]其中，路口交通強度的計算方法可以采用現(xiàn)有計算方法，本發(fā)明的目的在于綜合考慮路段、干線、區(qū)域的交通狀態(tài)，當(dāng)路段、干線、區(qū)域處于擁堵狀態(tài)時，則需針對其各自的特點實施擁堵控制，因此，對于路段、干線、區(qū)域的交通狀態(tài)，只作非擁堵狀態(tài)與擁堵狀態(tài)的判別。基于上述步驟，本實施例的方法實現(xiàn)了對包含有路口、路段、干線、區(qū)域路網(wǎng)的多維交通狀態(tài)的動態(tài)檢測與判別，通過對路網(wǎng)多維度的交通狀態(tài)檢測與分析，系統(tǒng)化地優(yōu)選控制目標，動態(tài)切換控制策略與控制方式，實現(xiàn)整個路網(wǎng)(路口、路段、干線、區(qū)域)的全局自適應(yīng)優(yōu)化控制。
[0034]其中，實現(xiàn)本方法的系統(tǒng)主要設(shè)備組成為:信號中心控制系統(tǒng)，一般布設(shè)在交通指揮中心；路口的信號控制器，以下簡稱信號機，布設(shè)在需要信號控制的路口 ；交通狀態(tài)檢測設(shè)備，分為入口檢測器和出口檢測器兩種，一般布設(shè)在路口進口、出口車道上。
[0035]作為一個優(yōu)選的實施例，步驟(I)中入口檢測器獲取路口的分車道流量、車頭時距、時間占有率交通流數(shù)據(jù)，并傳輸至路口信號機，出口檢測器獲取路段排隊長度信息，并傳輸至路口信號機，上述信息由路口信號機上傳至信號中心控制系統(tǒng)。其中，常用的入口檢測器包括、環(huán)形線圈檢測器、地磁檢測器、視頻檢測器、超聲波檢測器等。出口檢測器可以采用溢出檢測器實現(xiàn)，具體實現(xiàn)方式為:獲取路段排隊長度信息的方式具體為:在路段距上游交叉口 0?100米位置中間一個車道布設(shè)一組(2個)溢出檢測器，用于檢測時間占有率、流量、速度信息:依據(jù)出口檢測器的滾動時間占有率數(shù)據(jù)，判斷路段是否達到最大排隊長度?；诼房谌肟凇⒊隹诘慕煌鲾?shù)據(jù)檢測，從路口、路段、干線、區(qū)域多維度全面感知路網(wǎng)的交通狀態(tài)。其中，路口交通狀態(tài)判別是路網(wǎng)交通狀態(tài)判別的基礎(chǔ)，以路口、路段作為獲取路網(wǎng)交通流數(shù)據(jù)的基本單元，采用交通強度參數(shù)作為狀態(tài)判別指標；每一個交通強度值，表征路口唯一的交通狀態(tài)。
[0036]在本實施例的步驟(2)中，通過溢出檢測器檢測排隊長度，若路段的排隊長度達到最大排隊長度L，則判該路段為擁堵狀態(tài)，否則該路段為暢通狀態(tài)，當(dāng)然也可以采用其他檢測手段檢測排隊長度。
[0037]此外，在本實施例的步驟(2)中，干線的交通狀態(tài)判斷方法為:當(dāng)干線的路段正反雙向綠燈初始排隊長度均小于最大排隊長度L時，該干線為暢通狀態(tài)，否則，該干線為擁堵狀態(tài)。
[0038]以及，在本實施例的步驟(2)中，區(qū)域的交通狀態(tài)判斷方法為:當(dāng)區(qū)域內(nèi)所有的預(yù)先設(shè)定關(guān)鍵路口的交通強度均達到各自第P %位的交通強度時，判定該區(qū)域為擁堵狀態(tài)，否則，該區(qū)域為非擁堵狀態(tài)，
[0039]第爐％位的交通強度:上一周的路口交通強度總排序的第位數(shù)據(jù)。
[0040]所述步驟(2)中，當(dāng)路口處于暢通(也即非擁堵狀態(tài))時，采取單點優(yōu)化控制或者感應(yīng)控制，也即系統(tǒng)依據(jù)實時的交通強度變化，計算優(yōu)化路口的控制周期，動態(tài)優(yōu)化控制方案。其設(shè)定的控制目標為隨機車輛延誤最小、車輛平均延誤最小、以及通行效率最大，暢通又包括暢通狀態(tài)、輕度擁堵狀態(tài)、以及擁堵狀態(tài)，分別與上述三種控制目標一一對應(yīng)，根據(jù)控制目標不同，系統(tǒng)最終確定最優(yōu)控制方案，也即單點優(yōu)化控制或者感應(yīng)控制，上述兩種控制方法現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)解決，其流程圖參見圖3、圖4所示，在此不再贅述。
[0041]參見圖1所示，所述步驟(2)中，當(dāng)路口處于非暢通時，若該路口所在下游路段為擁堵狀態(tài)，則當(dāng)前路口執(zhí)行瓶頸控制，并繼續(xù)判斷所在路段的擁堵狀態(tài)，直至所在路段處于非擁堵狀態(tài)時，執(zhí)行單點優(yōu)化控制或者感應(yīng)控制。當(dāng)前路口執(zhí)行瓶頸控制的控制目的在于防止排隊溢出，達到當(dāng)該路段出現(xiàn)擁堵時調(diào)節(jié)該路段交通狀態(tài)的技術(shù)效果。優(yōu)選的，所述步驟(2)中，所述的瓶頸控制方法為:截止該當(dāng)前路口的進入下游路段相位綠燈。參見圖2所示，截止該當(dāng)前路口的進入下游路段相位綠燈后，還需要定時判斷路段狀態(tài)是否解除，若是，則恢復(fù)正?？刂?，否則，繼續(xù)執(zhí)行路段瓶頸控制。
[0042]所述步驟(2)中，當(dāng)路口處于非暢通，以及該路口所在下游路段為非擁堵狀態(tài)時，繼續(xù)判斷該路口是否屬于干線控制路口，若屬于干線控制路口，則判斷該干線是否處于擁堵狀態(tài)，若為擁堵狀態(tài)的話，則干線所有路口執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)化-多路口擁堵聯(lián)動控制，參見圖5所示，也即:當(dāng)干線為擁堵狀態(tài)時，以防止路段排隊溢出，均衡各路段排隊長度為控制目標，通過系統(tǒng)優(yōu)化的方式執(zhí)行干線的擁堵協(xié)調(diào)控制策略。若為非擁堵狀態(tài)的話，其控制目標為減少干線停車次數(shù)，干線所有路口執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)化-綠波協(xié)調(diào)控制，通過系統(tǒng)優(yōu)化方式執(zhí)行干線的綠波控制策略。
[0043]所述步驟(2)中，若路口不屬于干線控制路口，則繼續(xù)判斷該路口是否屬于區(qū)域控制路口，若屬于區(qū)域控制路口且該區(qū)域為擁堵狀態(tài)，則壓縮區(qū)域邊界上的控制交叉口控制相位的綠燈時間，進行限流控制。在區(qū)域擁堵狀態(tài)下，以緩解區(qū)域擁堵、防止排隊溢出為目標，通過需求控制策略控制區(qū)域交通需求，均衡交通供給。在區(qū)域非擁堵狀態(tài)下，區(qū)域控制從屬于路口、路段、干線控制。
[0044]此外，還包括路網(wǎng)全局的動態(tài)狀態(tài)判別與優(yōu)化步驟，也即路網(wǎng)自適應(yīng)劃分，其方法為:路網(wǎng)交通控制中，以路口的為基礎(chǔ)控制對象；以交通子區(qū)為基本的優(yōu)化控制單元。依據(jù)交通狀態(tài)檢測結(jié)果，對交通子區(qū)進行合并和或者拆分調(diào)整。需要依據(jù)實際的現(xiàn)場勘查結(jié)果，對路網(wǎng)的優(yōu)化子區(qū)、區(qū)域進行初始劃分。子區(qū)初始劃分，根據(jù)道路等級、主要車流走向等劃分協(xié)調(diào)控制子區(qū)，子區(qū)內(nèi)執(zhí)行協(xié)調(diào)控制；區(qū)域初始劃分:將某些容易擁堵的核心區(qū)域或需要調(diào)流的區(qū)域劃為戰(zhàn)略控制區(qū)，通過控制區(qū)域邊界路口的綠信比時間，緩解區(qū)域內(nèi)的擁堵程度，使區(qū)域內(nèi)保持一定的行車通暢度。
[0045]4)多策略控制方式自適應(yīng)轉(zhuǎn)換
[0046]基于交通狀態(tài)檢測模塊感知的路網(wǎng)狀態(tài)信息，系統(tǒng)自動調(diào)整控制目標，優(yōu)選控制策略，優(yōu)化控制方案。多策略多目標控制方式自適應(yīng)轉(zhuǎn)換機制。
[0047]依據(jù)優(yōu)選的控制策略和控制方式，優(yōu)化控制方案并下發(fā)到信號機執(zhí)行。
[0048]路口控制方案生成與執(zhí)行
[0049]依據(jù)動態(tài)計算的路口交通強度，以5分鐘為間隔優(yōu)化控制方案的周期、各相位綠燈時間，執(zhí)行單點優(yōu)化控制；路口交通狀態(tài)處于自由區(qū)時，還可根據(jù)實時入口檢測器感應(yīng)到車輛的到達情況實時，執(zhí)行感應(yīng)控制。參見圖3所示，感應(yīng)控制方法，已為公開成熟的控制方案，不在贅述。參見圖4所示，單點優(yōu)化控制方法，已在申請專利，在此不在贅述。以下只簡要介紹其綠燈分配原則。
[0050]單點交叉口的綠信比分配策略主要按照等交通強度的原則進行分配。等交通強度原則是指交叉口相位綠燈時間的分配按照計算得到的相位交通強度進行。
[0051]本實施例的控制方法通過對路網(wǎng)(路口、路段、干線、區(qū)域)交通狀態(tài)的判別與分析，確定了不同交通狀態(tài)所對應(yīng)的控制目標，為路網(wǎng)信號控制策略制定，提供了有力的參考依據(jù)；建立了基于交通狀態(tài)判別的路網(wǎng)系統(tǒng)化的控制策略和控制方式的轉(zhuǎn)換機制，該方法突破了自適應(yīng)信號控制只能以點(路口)、線(干線)為單位的局部優(yōu)化弊端，提供了一種路網(wǎng)級的全局優(yōu)化自適應(yīng)信號控制方法；同時，本提案研究了一種適用于任何交通狀態(tài)的干線協(xié)調(diào)控制的系統(tǒng)優(yōu)化方法，該方法引入影響干線協(xié)調(diào)效果的關(guān)鍵因素(即初始綠燈排隊)修正基礎(chǔ)相位差，極大的提高了協(xié)調(diào)控制對于交通狀態(tài)變化的適應(yīng)性，以交通狀態(tài)與控制目標的對應(yīng)關(guān)系為依據(jù)，突破性的提出來干線的擁堵協(xié)調(diào)控制方法。
[0052]本實施例中的自適應(yīng)信號控制系統(tǒng)，通過提高交通信號控制的智能化水平，有效的降低城市交通信號管控的復(fù)雜度，從而減少了城市交通管控的人力、物力資源投入；路網(wǎng)全局的動態(tài)狀態(tài)判別與優(yōu)化，提高了控制系統(tǒng)對路網(wǎng)擁堵的主動防控能力，為城市交通的平穩(wěn)暢通運行提供了有力保障。
[0053] 當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、交通狀態(tài)檢測設(shè)備實時采集交通流數(shù)據(jù)獲取交通狀態(tài)信息，并將其傳輸至路口信號機，由路口信號機將交通流數(shù)據(jù)上傳至信號中心控制系統(tǒng)； (2)、路口信號機根據(jù)獲取的交通流數(shù)據(jù)計算路口交通強度，以該交通強度值為狀態(tài)判別指標，判斷路口的交通狀態(tài)，并根據(jù)不同的交通狀態(tài)自動切換控制目標，實時調(diào)整當(dāng)前路口的控制方案； (3)、路口信號機同時將路口交通強度上傳至信號中心控制系統(tǒng)，信號中心控制系統(tǒng)根據(jù)路口交通流數(shù)據(jù)、路口交通強度判斷獲取路段交通狀態(tài)、干線交通狀態(tài)、以及區(qū)域交通狀態(tài)信息，根據(jù)上述信息自動切換控制目標，生成實時的路口交通信號控制方案，并將該控制方案的控制命令傳輸至信號機，所述路口信號機生成的控制方案優(yōu)先級低于信號中心控制系統(tǒng)生成的控制方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，步驟(1)中入口檢測器獲取路口的分車道流量、車頭時距、時間占有率交通流數(shù)據(jù)，并傳輸至路口信號機，出口檢測器獲取路段排隊長度信息，并傳輸至路口信號機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，若路段的排隊長度達到最大排隊長度L，則判該路段為擁堵狀態(tài)，否則該路段為暢通狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，當(dāng)干線的路段正反雙向綠燈初始排隊長度均小于最大排隊長度L時，該干線為暢通狀態(tài)，否則，該干線為擁堵狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，當(dāng)區(qū)域內(nèi)所有的預(yù)先設(shè)定關(guān)鍵路口的交通強度均達到各自第@%位的交通強度時，判定該區(qū)域為擁堵狀態(tài)，否則，`該區(qū)域為非擁堵狀態(tài)， 第φ隊位的交通強度:上一周的路口交通強度總排序的第φ %位數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，路口的交通狀態(tài)包括:暢通、輕度擁擠、擁擠、以及嚴重擁擠四種狀態(tài)，當(dāng)路口處于暢通時，采取單點優(yōu)化控制或者感應(yīng)控制，也即系統(tǒng)依據(jù)實時的交通強度變化，計算優(yōu)化路口的控制周期，動態(tài)優(yōu)化控制方案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，當(dāng)路口處于非暢通狀態(tài)時，若該路口所在下游路段為擁堵狀態(tài)，則當(dāng)前路口執(zhí)行瓶頸控制，并繼續(xù)判斷所在路段的擁堵狀態(tài)，直至所在路段處于暢通狀態(tài)時，執(zhí)行單點優(yōu)化控制或者感應(yīng)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，當(dāng)路口處于非暢通狀態(tài)時，以及該路口所在下游路段為非擁堵狀態(tài)時，繼續(xù)判斷該路口是否屬于干線控制路口，若屬于干線控制路口，則判斷該干線是否處于擁堵狀態(tài)，若為擁堵狀態(tài)的話，則干線所有路口執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)化-多路口擁堵聯(lián)動控制，若為非擁堵狀態(tài)的話，干線所有路口執(zhí)行系統(tǒng)優(yōu)化-綠波協(xié)調(diào)控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，若路口不屬于干線控制路口，則繼續(xù)判斷該路口是否屬于區(qū)域控制路口，若屬于區(qū)域控制路口且該區(qū)域為擁堵狀態(tài)，則壓縮區(qū)域邊界上的控制交叉口控制相位的綠燈時間，進行限流控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多策略多目標的自適應(yīng)交通控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述的瓶頸控 制方法為:截止該當(dāng)前路口的進入下游路段相位綠燈。
【文檔編號】G08G1/07GK103559795SQ201310548921
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】張茂雷, 魏立夏, 陳曉明, 劉新, 劉洪梅, 李瑾 申請人:青島海信網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司