[发明专利]路口实际通行需求关联可视化分析方法和系统

权利要求书

1.一种路口实际通行需求关联可视化分析方法，其特征在于：基于路口实际交通通行数据以及信号控制配时数据，以可交互的可视化图表实现对路口各流向交通需求与信号配时方案匹配情况分析，进而评价信号控制方案的合理性，包括以下步骤，

S1、基于路口渠化情况与交通需求参数构建流向时序图，其中时间轴根据短时间隔τ均分为若干时间单元，流向轴根据路口各进口的车道转向确定；任一时间单元与任一流向对应的分析单元为该流向在对应时间单元内的交通需求；设置交通需求参数数值区间与色值的映射，并根据实际参数数值在时序图中对应分析单元区域着色，生成流向时序热力图；

S2、基于信号配时数据构建阶段时序图，时间轴与步骤S1中流向时序图采用相同的短时间隔τ，均分为若干时间单元，阶段绿灯时间轴表示控制阶段绿灯时长，同一方案各阶段的绿灯时间进行堆叠；任一时间单元与任一阶段对应的分析单元为该阶段在对应短时段内的绿时需求，包括阶段绿时需求与绿时利用率；设置绿时需求参数数值区间与色值的映射，并根据实际参数数值在阶段时序图中分析单元区域着色，生成阶段时序热力图；

S3、根据分析总时长内信号控制方案的时段划分情况，在步骤S1生成的流向时序热力图、步骤S2生成阶段时序热力图标示时段分割节点；

S4、基于流向交通需求以及信号控制阶段的关联关系，由流向时序热力图与阶段时序热力图实施路口交通需求及信号控制方案配置合理性的关联可视化分析，包括关键流向判别、阶段配置合理性分析、时段划分合理性分析、方案配时合理性分析。

2.如权利要求1所述的路口实际通行需求关联可视化分析方法，其特征在于：步骤S1中，路口流向轴包括东左转、东直行、东右转、西左转、西直行、西右转、南左转、南直行、南右转、北左转、北直行、北右转；

交通需求参数，包括交通流量、饱和车头时距；若为单日数据，交通流量为流向所对应的最大车道流量；若为多日数据，流向交通流量为每日最大车道流量的统计值；饱和车头时距为达到该流向车道达到饱和状态时车头时距平均值。

3.如权利要求1所述的路口实际通行需求关联可视化分析方法，其特征在于：步骤S2中，绿时需求参数基于路口车辆通行数据以及信号配时参数计算；具体地，计算流向绿时需求g_i’与流向绿时利用率r_i’，根据流向与信号控制阶段关联关系，计算阶段绿时需求g_j以及阶段绿时利用率r_j；其中i为流向编号、j为阶段编号。

4.如权利要求3所述的路口实际通行需求关联可视化分析方法，其特征在于：步骤S2中，基于时间单元t内的车道k交通流量q_k^t，以及对应的饱和车头时距h_k^t，计算该车道在该时间单元内的绿时需求C为该时间单元内的信号周期长度，若该时间单元内存在多个周期长度不同的信号配时方案，则取持续时间最长的配时方案对应的周期长度；s为饱和度；流向绿时需求k取值为与流向i对应的车道编号；其中，若为单日数据，流向绿时需求即为上式所求解，若为多日数据，则基于上式对每日的流向绿时需求进行统计后获得；阶段绿时需求其中G_j为阶段j绿灯时长，∑^G为放行流向i的所有阶段的绿灯时长累加。

5.如权利要求3所述的路口实际通行需求关联可视化分析方法，其特征在于：步骤S2中，基于阶段绿时需求g_j计算阶段绿时利用率r_j＝g_j/G_j，其中G_j为阶段j绿灯时长；若时间单元内存在多个信号配时方案，则取持续时间最长的配时方案对应的绿灯时间；其中，若为单日数据，流向绿时需求即为上式所求解，若为多日数据，则基于上式计算每日的绿时利用率进行计算并对多日数据进行统计。