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配時方案評價方法。

背景技術(shù)：

目前，城市交通日益擁堵的狀況備受社會關(guān)注，給城市交通管理帶來前所未有的壓力，而在城市道路交叉口的管理中采用交叉口信號配時方案可以對交叉口的交通進行有效的調(diào)控，因而交通信號配時設(shè)計的作用日益顯著。然而，當前的配時方案在實際應(yīng)用經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，導(dǎo)致道路交叉口通行效率不高。因此需要對交通信號配進行評價，以便根據(jù)評價結(jié)果對配時方案進行優(yōu)化處理。

目前，對交通信號配時方案進行評價的方法一般是通過獲取實測的交通參數(shù)來對信號配時方案進行評價。但是現(xiàn)有的這種評價方法仍存在較為明顯的缺陷：一是，現(xiàn)有的評價方法中選用的交通參數(shù)式通過移動或者固定檢測器檢測的，但是現(xiàn)有的移動或者固定檢測器無法與信號機形成聯(lián)動應(yīng)用，對信號配時方案進行實時評估。二是，通過實測的交通參數(shù)對信號配時方案進行評價的方法，沒有與實時變化的交通信號配時方案相結(jié)合，不能動態(tài)的評價出信號配時方案的效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種交叉口信號配時方案評價方法，該方法能動態(tài)的評價出信號配時方案的效果。

為實現(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配時方案評價方法，該方法包括：

獲取信號配時方案優(yōu)化前后評價指標的實測值，所述評價指標包括車頭時距、排隊長度和交叉口延誤；

根據(jù)所述信號配時方案優(yōu)化前后評價指標的實測值，計算交叉口各相位上評價指標優(yōu)化前后的差值；

根據(jù)所述交叉口各相位上車頭時距和/或排隊長度優(yōu)化前后的差值，確定信號配時方案的優(yōu)化方向并對信號配時方案進行優(yōu)化；

根據(jù)交叉口延誤對優(yōu)化后的信號配時方案的效果進行評價，并將評價結(jié)果作為確定信號配時方案優(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)明通過將視頻檢測器和浮動車數(shù)據(jù)兩種交通信息采集方式結(jié)合在一起，將視頻檢測器中獲取車頭時距和排隊長度用于為信號配時方案優(yōu)化評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，將根據(jù)浮動車數(shù)據(jù)計算得到交叉口延誤作為信號配時方案的整體效果評價的指標參數(shù)，并將評價結(jié)果作為信號配時方案優(yōu)化的參考依據(jù)，整個過程實現(xiàn)了視頻檢測器與信號機的實時聯(lián)動，從而形成了一個具有閉環(huán)的、反饋的、迭代尋優(yōu)功能的信號配時方案控制方案。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例中交叉口信號配時方案評價方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一實施例中交叉口信號配時方案整體反饋示意圖；

圖3是本發(fā)明一實施例中步驟S2的細分步驟的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明一實施例中評價交叉口信號配時方案優(yōu)化方向的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明一實施例中另一種評價交叉口信號配時方案優(yōu)化方向的流程示意圖；

圖6是本發(fā)明一實施例中交叉口信號配時方案評價方法的整體流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1至圖4所示，對本發(fā)明做進一步詳細敘述。

如圖1至圖2所示，本實施例公開了一種交叉口信號配時方案評價方法，該方法包括如下步驟S1至S4：

S1、獲取信號配時方案優(yōu)化前后評價指標的實測值，所述評價指標包括車頭時距、排隊長度和交叉口延誤；

需要說明的是，該出的車頭時距和排隊長度通過視頻檢測器數(shù)據(jù)獲得，交叉口延誤通過浮動車數(shù)據(jù)計算得到。

S2、根據(jù)所述信號配時方案優(yōu)化前后評價指標的實測值，計算交叉口各相位上評價指標優(yōu)化前后的差值；

S3、根據(jù)所述交叉口各相位上車頭時距和/或排隊長度優(yōu)化前后的差值，確定信號配時方案的優(yōu)化方向并對信號配時方案進行優(yōu)化；

具體地，根據(jù)交叉口各相位上的車頭時距、排隊長度優(yōu)化前后的差值，確定信號配時方案的優(yōu)化方向。

S4、根據(jù)交叉口延誤對優(yōu)化后的信號配時方案的效果進行評價，并將評價結(jié)果作為確定信號配時方案優(yōu)化方向的依據(jù)。

具體地，本實施例中將信號配時方案的評價的結(jié)果進行輸出，并將信號配時方案整體效果的評價結(jié)果反饋至步驟S3中，即將該評價結(jié)果作為信號配時方案優(yōu)化方向的確定依據(jù)。

具體地，如圖3所示，步驟S2具體包括如下細分步驟S21至S22：

S21、根據(jù)信號配時方案優(yōu)化前后評價指標的實測值，計算交叉口各進口道不同流向上的評價指標優(yōu)化前后的差值；

S22、基于信號配時方案中車輛放行方案，將交叉口各進口道的流向與交叉口的各相位進行對應(yīng)，得到各相位上評價指標優(yōu)化前后的差值。

具體地，上述步驟S22中的各相位上評價指標優(yōu)化前后的差值的計算方式，具體為：

其中，△(r)_i為信號配時方案優(yōu)化前后相位i的評價指標差值，△(r)_ij為信號配時方案優(yōu)化前后相位i中流向j的評價指標差值，n為相位i包含的流向總數(shù)。

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

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

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

具體地，如圖4所示，步驟S3中評價信號配時方案的優(yōu)化方向，具體包括：

S31、判斷交叉口當前狀態(tài)是否為自由流/暢通狀態(tài)；

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

需要說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)，判斷各相位上排隊長度優(yōu)化前后的差值大于零的相位的個數(shù)是否大于1，并在大于1時執(zhí)行步驟S34；

S34、判斷所述信號配時方案當前的優(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)所述各相位上評價指標優(yōu)化前后的差值，評價信號配時方案的優(yōu)化方向；

S36、根據(jù)信號配時方案的優(yōu)化方向?qū)π盘柵鋾r方案進行優(yōu)化。

需要說明的是，在如果各相位中排隊長度優(yōu)化前后差值大于零的相位的個數(shù)不大于1或者信號配時方案當前的優(yōu)化次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)u1，則不進行反饋優(yōu)化，評價過程結(jié)束。

這里以選擇排隊長度作為評價指標，對如何根據(jù)信號配時方案優(yōu)化前后的排隊長度差值，給出信號配時方案的優(yōu)化方向為例進行說明：如果優(yōu)化前后的某相位的排隊長度差值大于零，則向信號配時優(yōu)化程序反饋增加該相位綠燈時間的指令，反之，則不進行反饋。

具體地，如圖5所示，步驟S3還包括：

S37、在判斷各相位上車頭時距和/或排隊長度優(yōu)化前后的差值大于零的相位的個數(shù)等于1時，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，則獲取所述信號配時方案當前的優(yōu)化次數(shù)；

S39、判斷信號配時方案優(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)所述各相位上評價指標優(yōu)化前后的差值，評價信號配時方案的優(yōu)化方向。

需要說明的是，這里的預(yù)設(shè)次數(shù)u2為常數(shù)，本實施例中優(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配時方案當前的優(yōu)化次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)u1，則不進行反饋優(yōu)化，評價過程結(jié)束。

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

具體地，本實施例公開的交叉口信號配時方案評價方法的整體流程示意圖如圖6所示。本實施例通過采用信號配時方案優(yōu)化前后交叉口延誤的變化值作為評價結(jié)果反饋的輔助判斷，直至信號配時方案中所有相位的排隊長度差值均小于零，或者達到迭代次數(shù)，則反饋終止。這樣就避免了采用單一的評價指標進行優(yōu)化反饋時發(fā)生誤判的情況，使對信號配時方案優(yōu)化反饋更加科學(xué)精確，提高了信號配時方案優(yōu)化方向評價的準確性。

具體地，如圖5所示，上述實施例中的步驟S4具體包括如下步驟：

根據(jù)交叉口各進口道在各流向上的平均延誤，計算交叉口的平均延誤；

在預(yù)設(shè)的效果評價標準中查找所述交叉口的平均延誤所在的范圍，確定優(yōu)化后的信號配時方案的整體效果；

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

這里的交叉口平均延誤的計算方式為：其中，為交叉口平均延誤，為交叉口第i進口道第j流向的車距延誤。

在預(yù)設(shè)的效果評價標準中查找所述交叉口的平均延誤所在的范圍，確定優(yōu)化后的信號配時方案的整體效果。

該處的預(yù)設(shè)的效果評價標準如表1所示：

表1

具體地，本實施例中在對信號配時方案進行優(yōu)化后，采用交叉口平均延誤對優(yōu)化后的信號配時方案的整體效果進行評價，因為交叉口延誤能反映車輛在交叉口的受阻情況，綜合反映出交叉口的服務(wù)水平。通過對優(yōu)化后的信號配時方案的整體效果進行評價，能直觀的判斷信號配時方案的優(yōu)化效果。