[发明专利]交通信号机控制策略综合性能有效性测试系统及方法

权利要求书

1.交通信号机控制策略综合性能有效性测试系统，由虚拟交通测试环境模块、交通信号机与虚拟交通测试环境的信息交互模块、控制策略有效性评估模块组成，其特征在于：

所述虚拟交通测试环境模块通过在PC机平台上运行并设置VISSIM交通微观交通仿真软件构建，包括虚拟城市路口交通环境和虚拟测试环境，其中，虚拟城市路口交通环境通过典型路口结构设置、车辆组成设置、交通流向及交通量设置构成；虚拟测试环境通过信号灯安放位置设置、检测器安放位置设置、评价区域设置构成；

所述交通信号机与虚拟交通测试环境的信息交互模块包括交通信号机控制信息传输给虚拟交通测试环境部分和将虚拟交通测试环境中虚拟检测器信号反馈到交通信号机部分，其中前者由RS232串口实现连接，后者由采用单片机MC9S12XS128及其配套电路构成的信息转换设备，以及与虚拟交通测试环境连接的另一RS232串口电路和与交通信号机连接的DB37接口电路构建；

所述控制策略有效性评估模块通过在环运行虚拟交通测试环境和交通信号机，即虚拟环境中的信号灯状态随着交通信号机的控制信息改变而改变来实现同步运行，利用VISSIM微观交通仿真软件具有的交通运行效果评价功能，实现交通信号机中的信号控制策略对于交通流状态控制性能和效果的评价，其中，VISSIM微观交通仿真软件中的交通运行效果评价指标包括交叉口排队长度、行程时间、车辆延误、路网性能。

2.如权利要求1所述的交通信号机控制策略综合性能有效性测试系统，其特征在于：所述交通信号机的信号控制策略可以是定时控制策略、分时段控制策略、感应控制策略、自适应控制策略。

3.交通信号机控制策略综合性能有效性测试方法，利用由VISSIM微观交通仿真软件构成的虚拟交通测试环境和与交通信号机通信的信号转换设备，按照如下步骤进行：

步骤1：构建典型虚拟路口交通环境

步骤1.1：调查实际路口环境特征，包括结构、尺寸、车道数、车辆组成、交通流流向及交通量、信号灯相位数及相序；

步骤1.2：运用VISSIM微观交通仿真软件，基于所述调查的实际路口特征，搭建与实际路口特征一致的虚拟路口环境，在路口入口处放置虚拟检测器与信号灯；

步骤2：交通信号机控制虚拟路口信号灯

将交通信号机与具有虚拟路口交通环境的PC机通过RS232串口连接，基于交通信号机的通讯协议，所述PC机实时获取信号控制信息；基于所述VISSIM微观交通仿真软件COM接口技术，修改所述虚拟路口中的信号灯状态与交通信号机信号控制信息一致，交通信号机中的信号控制信息每改变一次，相应的对虚拟路口信号灯改变一次，将所述交通信号机的灯态信息与虚拟路口中的信号灯同步，实现交通信号机控制虚拟路口中的虚拟信号灯；

步骤3：虚拟路口交通量信息反馈回交通信号机

步骤3.1：通过虚拟路口中放置的虚拟检测器获得虚拟交通量信息，基于所述的COM接口技术输出该信息；

步骤3.2：基于单片机技术开发信号转换设备，通过RS232串口通讯接收步骤3.1中所述的虚拟交通量信息，根据此信息在单片机输出端口对应输出数字电平信号，一个输出端口对应一个虚拟路口中的虚拟检测器，每输出一个高电平表示通过一辆车；

步骤3.3：将步骤3.2中所述的输出数字电平信号通过DB37接口传输给交通信号机，实现虚拟交通量信息反馈给交通信号机；

步骤4：交通信号机控制策略的测试及评价

步骤4.1：基于VISSIM微观交通仿真软件的COM接口技术对仿真软件中的评价功能进行评价设置，选择评价指标，包括排队长度、行程时间、车辆延误、路网性能；

步骤4.2：基于交通信号机的通讯协议，设置需要检测的信号控制策略，包括定时控制策略、分时段控制策略、感应控制策略、自适应控制策略；

步骤4.3：同步运行交通信号机及虚拟路口交通环境，运行结束后基于VISSIM微观交通仿真软件的COM接口技术读取评价指标结果，该结果即反应交通信号机控制策略综合性能特征。