本發(fā)明涉及交通控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種基于多指標(biāo)的交叉口信號配時(shí)方案評價(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(shí)方案可以對交叉口的交通進(jìn)行有效的調(diào)控，因而交通信號配時(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(jìn)行評價(jià)，以便根據(jù)評價(jià)結(jié)果對配時(shí)方案進(jìn)行優(yōu)化處理。目前，對交通信號配時(shí)方案進(jìn)行評價(jià)的方法一般包括建模仿真評價(jià)以及通過實(shí)測的交通參數(shù)來對信號配時(shí)方案進(jìn)行評價(jià)。但是現(xiàn)有的評價(jià)方法仍存在較為明顯的缺陷：一是，建模仿真評價(jià)方法中所建立的交叉口交通流模型是理想化的，而實(shí)際的道路交叉口交通流會受到許多因素的干擾，因此，通過建模仿真評價(jià)方法得出的結(jié)果并不能準(zhǔn)確的反映實(shí)際的交通信號配時(shí)的應(yīng)用情況。二是，通過實(shí)測的交通參數(shù)對信號配時(shí)方案進(jìn)行評價(jià)的方法，沒有與實(shí)時(shí)變化的交通信號配時(shí)方案相結(jié)合，不能動態(tài)的評價(jià)出信號配時(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基于多指標(biāo)的交叉口信號配時(shí)方案評價(jià)方法，以解決現(xiàn)有的信號配時(shí)方案評價(jià)方法不準(zhǔn)確的問題。為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：提供一種基于多指標(biāo)的交叉口信號配時(shí)方案評價(jià)方法，該方法包括如下步驟：對當(dāng)前信號配時(shí)方案運(yùn)行產(chǎn)生的交通參數(shù)進(jìn)行采集，并在交通參數(shù)中選擇多個(gè)評價(jià)指標(biāo)；基于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)，對多個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到對應(yīng)的多個(gè)評價(jià)指標(biāo)值；基于預(yù)設(shè)的評價(jià)指標(biāo)權(quán)值算法，計(jì)算多個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值；根據(jù)多個(gè)評價(jià)指標(biāo)值以及多個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，得到交叉口信號配時(shí)方案的評價(jià)結(jié)果。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)明通過采用相互獨(dú)立，不交叉的多個(gè)評價(jià)指標(biāo)，并對各個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以消除因量綱相異引起的問題，提高各個(gè)評價(jià)指標(biāo)反映信號配時(shí)方案存在的問題的真實(shí)性，同時(shí)計(jì)算各個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，表明各個(gè)評價(jià)指標(biāo)在當(dāng)前信號配時(shí)方案中的影響，最后通過各個(gè)評價(jià)指標(biāo)值以及各個(gè)評價(jià)指標(biāo)權(quán)重值計(jì)算得到的信號配時(shí)方案的評價(jià)結(jié)果能真實(shí)的反映出信號配時(shí)方案存在的問題，得到的信號配時(shí)方案評價(jià)結(jié)果非常準(zhǔn)確。附圖說明圖1是一實(shí)施例中一種基于多指標(biāo)的交叉口信號配時(shí)方案評價(jià)方法的流程示意圖；圖2是一實(shí)施例中另一種基于多指標(biāo)的交叉口信號配時(shí)方案評價(jià)方法的流程示意圖；圖3是一實(shí)施例中步驟S3的細(xì)分步驟的流程示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合圖1至圖3，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種基于多指標(biāo)的交叉口信號配時(shí)方案評價(jià)方法，該方法包括如下步驟S1至S4：S1、對當(dāng)前信號配時(shí)方案運(yùn)行產(chǎn)生的交通參數(shù)進(jìn)行采集，并在交通參數(shù)中選擇多個(gè)評價(jià)指標(biāo)；具體地，本實(shí)施例的交通參數(shù)可以通過固定檢測器進(jìn)行采集，在交通參數(shù)中選擇多個(gè)評價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)是所選擇的多個(gè)評價(jià)指標(biāo)是相互獨(dú)立，不交叉的，以保證對信號配時(shí)方案的評價(jià)更加客觀準(zhǔn)確。S2、基于預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)，對多個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到對應(yīng)的多個(gè)評價(jià)指標(biāo)值；S3、基于預(yù)設(shè)的評價(jià)指標(biāo)權(quán)值算法，計(jì)算多個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值；S4、根據(jù)多個(gè)評價(jià)指標(biāo)值以及多個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，得到交叉口信號配時(shí)方案的評價(jià)結(jié)果。具體地，步驟S1中選擇的多個(gè)評價(jià)指標(biāo)包括車頭時(shí)距、排隊(duì)長度以及交叉口延誤。需要說明的是，車頭時(shí)距(Timeheadway)指的是在同一車道上行駛的車輛隊(duì)列中，兩連續(xù)車輛車頭端部通過某一斷面的時(shí)間間隔，一般用ht表示，單位是s/Veh。車頭時(shí)距通過地磁檢測器檢測得到。對檢測到的車頭時(shí)距求算術(shù)平均值即可得到平均車頭時(shí)距。交叉口排隊(duì)長度對于交叉口信號配時(shí)控制策略和效果的評價(jià)至關(guān)重要，本實(shí)施例中將排隊(duì)實(shí)際到達(dá)的最遠(yuǎn)長度作為排隊(duì)長度，對應(yīng)于綠燈開始后的一段時(shí)間，消散波達(dá)到隊(duì)尾時(shí)刻排隊(duì)長度，交叉口的排隊(duì)長度可以通過視頻檢測器采集。交叉口延誤分為引道延誤和交叉口內(nèi)部沖突延誤，信號配時(shí)是影響交叉口延誤的主要因素，平均車輛延誤可以反映交叉口服務(wù)水平。交叉口延誤可以通過FCD數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以車輛減速線為邊界，四個(gè)進(jìn)口道減速線所圍成的區(qū)域?yàn)榻徊婵诘姆秶囕v實(shí)際通過兩條減速線的時(shí)間減去車輛以暢行速度通過兩條減速線的時(shí)間之差即為車輛的交叉口延誤。將一段時(shí)間內(nèi)，一般為5min內(nèi)的車輛延誤相加除以總的車輛數(shù)，即可得車輛的平均延誤，計(jì)算公式為式中，為交叉口的平均延誤，dp為交叉口第p輛車輛的延誤，Q為交叉口車輛的總數(shù)量。本實(shí)施例中選擇的車頭時(shí)距、排隊(duì)長度以及交叉口延誤這三個(gè)評價(jià)指標(biāo)相互獨(dú)立，彼此之間不交叉，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)本實(shí)施例中選擇評價(jià)指標(biāo)的原則選擇其它多個(gè)評價(jià)指標(biāo)。如圖2所示，本實(shí)施例中提供了另一種基于多指標(biāo)的交叉口信號配時(shí)方案評價(jià)方法，該方法在上述實(shí)施例中的步驟S1之前還包括如下步驟S01至S04：S01、采集交叉口各進(jìn)口道各流向的交通流量；S02、根據(jù)交叉口各進(jìn)口道各流向的交通流量和預(yù)設(shè)的交叉口交通狀態(tài)判別表，確定交叉口當(dāng)前的交通狀態(tài)；S03、基于交叉口的渠化信息，在預(yù)設(shè)的不同交通狀態(tài)下的信號配時(shí)算法中調(diào)用與當(dāng)前交通狀態(tài)下對應(yīng)的信號配時(shí)算法；S04、根據(jù)當(dāng)前交通狀態(tài)下的信號配時(shí)算法，對信號配時(shí)方案進(jìn)行優(yōu)化以得到當(dāng)前交通狀態(tài)下的最優(yōu)信號配時(shí)方案。本實(shí)施例中不同的交通狀態(tài)對應(yīng)有不同的信號配時(shí)算法，根據(jù)采集道交叉口各進(jìn)口道各流向上的交通流量計(jì)算出交叉口當(dāng)前的交通狀態(tài)，然后根據(jù)當(dāng)前的交通狀態(tài)，調(diào)用相應(yīng)的信號配時(shí)算法，對信號配時(shí)方案進(jìn)行優(yōu)化已得到當(dāng)前的信號配時(shí)方案。大大的提高了信號配時(shí)方案的優(yōu)化效果。本實(shí)施例中交叉口交通狀態(tài)的劃分情況參見表1：表1交通狀態(tài)自由流暢通繁忙狀態(tài)擁堵狀態(tài)飽和度<0.50.5～0.70.7～0.85>0.85交叉口的交通狀態(tài)采用飽和度進(jìn)行判別，本實(shí)施例中的交叉口的飽和度采用各進(jìn)口道各流向的最大飽和度，具體就算公式如下：式中，η為交叉口飽和度，ηij為交叉口第i進(jìn)口道第j流向的飽和度。具體的，本實(shí)施例中步驟S1中采集的是當(dāng)前已經(jīng)被優(yōu)化后的信號配時(shí)方案運(yùn)行產(chǎn)生的參數(shù)，與實(shí)時(shí)的交通信號配時(shí)方案相結(jié)合，能對實(shí)時(shí)的交通信號配時(shí)方案進(jìn)行評價(jià)，并更具評價(jià)結(jié)果對信號配時(shí)方案進(jìn)行優(yōu)化以得到最優(yōu)的信號配時(shí)方案。具體地，在所述步驟S2中，預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)具體為：其中，ai為第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)的評價(jià)指標(biāo)值，di為第i評價(jià)指標(biāo)的閾值，di＝[mi,Mi]，xi為第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)的實(shí)際值，mi、Mi分別取歷史時(shí)期內(nèi)第i個(gè)項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的最小值、最大值。需要說明的是，該處可以將多個(gè)評價(jià)指標(biāo)編號為i，i為常數(shù)，1≤i≤N，N為評價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)。這里需要說明的是，一般通過查找資料或者推導(dǎo)計(jì)算指標(biāo)值，各個(gè)評價(jià)指標(biāo)會具有相異的含義，所以對各個(gè)評價(jià)會標(biāo)的計(jì)算方式不一樣，因而其量綱也不一樣，這樣會導(dǎo)致做出的評價(jià)不準(zhǔn)確。本實(shí)施例中對各個(gè)評價(jià)指標(biāo)作標(biāo)準(zhǔn)化處理，能消除因量綱相異引起的問題，使對信號配時(shí)方案的評價(jià)更加真實(shí)準(zhǔn)確。具體地，在上述實(shí)施例的步驟S3中，預(yù)設(shè)的評價(jià)指標(biāo)權(quán)值算法包括層次分析法和/或?qū)＜曳?。本?shí)施例中可以單獨(dú)的采用層次分析法或?qū)＜曳▉泶_定各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，也可以將層次分析法和專家法結(jié)合使用確定各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。本實(shí)施例將層次分析法和專家法結(jié)合使用作為本實(shí)施例的優(yōu)選方案，具體應(yīng)用過程如圖3所示：步驟S3具體包括：S31、基于預(yù)設(shè)的層次分析法和專家法，分別計(jì)算多個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值；S32、將基于層次分析法和專家法分別計(jì)算得到的多個(gè)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值求平均值，分別得到當(dāng)前交通狀態(tài)下的各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值。層次分析法(AHP法)是一種簡單而行之有效的方法。應(yīng)用層次分析法解決問題的思路是：首先將所要分析的問題層次化，根據(jù)問題的性質(zhì)和要達(dá)到的目標(biāo)，將問題分解為不同的組成因素，按照因素之間的相互影響和隸屬關(guān)系將其分層聚類組合，形成一個(gè)多層次的結(jié)構(gòu)模型。最后將問題歸結(jié)為最底層(方案層)相對于最高層(總目標(biāo))的比較優(yōu)勢的排序問題。專家法是采用背對背的通信方式征詢專家小組成員的預(yù)測意見，經(jīng)過幾輪征詢，使專家小組的預(yù)測意見趨于集中，最后做出符合市場未來發(fā)展趨勢的預(yù)測結(jié)論。這種方法的優(yōu)點(diǎn)主要是簡便易行，具有一定的科學(xué)性和實(shí)用性。綜合層次分析法和專家法的結(jié)果，將兩種方法所得的權(quán)重求平均，即可得到各個(gè)交通狀態(tài)下不同評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，參見表2所示：表2自由流暢通繁忙狀態(tài)擁堵狀態(tài)車頭時(shí)距0.680.650.120.08排隊(duì)長度0.100.100.630.70交叉口延誤0.220.250.250.22本實(shí)施例中，結(jié)合使用層析分析法和專家法來確定各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值，使得權(quán)重值得確定更加科學(xué)合理，而且分別計(jì)算了不同的交通狀態(tài)下的各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，可以采用當(dāng)前交通狀態(tài)下的各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值來評價(jià)當(dāng)前信號配時(shí)方案的效果，因此，評價(jià)效果更加客觀準(zhǔn)確。具體地，步驟S4中，交叉口信號配時(shí)方案的評價(jià)結(jié)果的計(jì)算方式，具體為：其中，a為交叉口信號配時(shí)方案評價(jià)結(jié)果，ai′為第i評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，N為評價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)。具體地，本實(shí)施例中的各項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)優(yōu)選為平均車頭時(shí)距、排隊(duì)長度以及交叉口平均延誤。采用平均車頭時(shí)距、交叉口平均延誤可以更準(zhǔn)確的反映出交叉口的服務(wù)水平。當(dāng)前第1頁1 2 3