[发明专利]针对网格状路网的交通信号协同控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于智能交通协同系统领域，尤其是一种针对网格状路网的交通信号协同控制系统及控制方法。

背景技术

城市诱导系统和信号控制系统是智能交通系统的重要组成部分，在过去的工程实践中，往往将城市诱导系统与信号控制系统作为两个完全独立的运行体系。

针对两个系统的协同性研究，现有研究方案着重于算法层面的系统优化，不断提升算法效率。但是无论如何优化协同算法效率，随着目标路网的路段数、节点数增加，计算复杂度呈几何级数增长，以目前的计算机运算效率，难以在实际应用中使用这些优化算法。亦即在目前的技术条件下，无法高效快速的实现交通诱导系统与信号控制系统的协同最优化运行。

网格状路网是城市中最常见的基础道路网络形态之一，在国内外各类型城市都有应用，如中国西安市、美国纽约市都是典型的网格状路网，然而现有的研究缺乏对网格状路网有针对性的研究。

发明内容

发明目的：提供一种针对网格状路网的交通信号协同控制系统及控制方法，以解决现有技术的上述问题，削弱城市诱导系统和信号控制系统由于各自决策目标不同而对网格状城市交通系统产生的负面作用，从而提高城市交通系统的运行效率。

技术方案：一种针对网格状路网的交通信号协同控制系统，、包括：

路网地理信息模块，接收并存储预定格式的参数，包括道路交通数据监测设施布设位置数据、控制区内道路路段长度以及道路连接信息；

实时交通流数据库模块，接收各道路交通数据监测设施上传的预定格式的数据，

决策分析模块，获取路网地理信息模块和实时交通流数据库模块中的数据，计算实时平均路网占有率O(d,t)，确定协同控制方案，并向城市诱导系统及信号控制系统发送相关信息。

所述决策分析模块采用如下公式计算实时平均路网占有率O(d,t)，

O(d,t)=Σid∈IΣl∈Nido(d,t,id,l)n·t0,]]>

式中，o(d,t,id,l)为d日t时刻第id号检测器上传的第l条车道的占有率数据；id为预先编制的道路交通数据检测器编号；l为预先编制的路段车道编号；I是所有道路交通数据监测设施的集合；N_id是第id号道路交通数据监测设施所在路段的车道数；n是集合I中元素的个数；t₀是道路交通数据监测设施的数据上传间隔。

所述协同控制方案如下表所示：

表4

一种针对网格状路网的交通信号协同控制方法，包括如下步骤：

步骤1，采集路网地理数据，包括道路交通数据监测设施布设位置数据、控制区内道路路段长度以及道路连接信息；

步骤2，接收各道路交通数据监测设施上传的预定格式的实时交通流数据，

步骤3，根据步骤1和步骤2获得的数据，计算实时平均路网占有率O(d,t)，确定协同控制方案，并向城市诱导系统及信号控制系统发送相关信息。

上述步骤的顺序可根据实际情况调整或者按照一定的规律循环。

所述实时平均路网占有率O(d,t)，