[发明专利]基于交通信号控制机动态匹配最优信号配时方案的方法

说明书

本发明公开了一种基于交通信号控制机动态匹配最优信号配时方案的方法，属于信号灯控制领域，本发明要解决的技术问题为如何实时采集道路上车流量信息，进行方案配时优化，预测拥堵指数，针对路口通行提出应对的信号配时方案，调节交通流，采用的技术方案为：该方法具体步骤如下：S1、规划建设车流量‑信号方案数据库；S2、预测拥堵系数；S3、交通信号方案专家制定信号灯配时方案并存入到车流量‑信号方案数据库中；S4、对任一时间区间内实时车流量进行规则判断，匹配出下一时间区间的最优信号灯配时方案；S5、将获取到的信号灯配时方案包装成信号机平台能够识别的方案并发送至信号机平台，实现对交通路口的交通信号灯实时动态调节。

技术领域

本发明涉及信号灯控制领域，具体地说是一种基于交通信号控制机动态匹配最优信号配时方案的方法。

背景技术

国内路口多使用交通信号控制机进行交通信号的控制与管理，据统计，截止到2018年，我国交通信号控制路口保有量大约有13万个。交通信号控制机均是定时控制设定好的方案，有单段式定时控制、多段式定时控制等。定时控制方法中使用的定时方案根据交通调查的历史数据制定，确定后维持不变直至下次交通调查。

交警是道路交通管控的直接管理者，交警需要按照一天内不同时间的车流、行人密度提前在信号控制机设定好不同的配时方案，在路口人为的进行交通信号灯的控制，且由于专业限制，交管部门在设定信号灯配时方案时主要依据管控经验进行，根据方案部署后的交通通行反馈情况再次进行调整。显然使用传统的信号控制机定时控制方式存在不能适应交通流的随机变化，缺少灵活性，时效性差等问题。目前信号灯配时方案内容单一，需要耗费大量人力、物力维护信号方案。

近年来，国内一直在进行城市道路信息化建设，致使极大地丰富了城市道路交通流的感知手段和方式。在目前的智能交通信号灯研究领域中，也有越来越多的人提出利用视频等手段实时采集道路上车流量信息，进行方案配时优化，预测拥堵指数，针对路口通行提出应对的信号配时方案，调节交通流。故如何实时采集道路上车流量信息，进行方案配时优化，预测拥堵指数，针对路口通行提出应对的信号配时方案，调节交通流是急需要解决的技术问题。

专利号为CN108389403A的专利文献公开了一种基于车流量捕捉的交通信号灯及限速标志智能调节方法，所采用的技术方案为包括用于采集道路车流量信息的采集摄像头及安装有交通仿真软件的控制计算机以及用于储存交通信号灯及电子限速标志调整方案的云端数据库服务器，采集摄像头采集实时道路交通信息，经处理后同步到控制计算机内进行仿真运行，然后根据实时道路交通情况匹配最优的交通信号灯及电子限速标志的调节方案，以实现对交通信号灯及电子限速标志的动态调节。但是该技术方案不能根据实时采集的道路车流量信息进行方案配时优化，预测拥堵指数，针对路口通行提出应对的信号配时方案，调节交通流。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种基于交通信号控制机动态匹配最优信号配时方案的方法，来解决如何实时采集道路上车流量信息，进行方案配时优化，预测拥堵指数，针对路口通行提出应对的信号配时方案，调节交通流的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，基于交通信号控制机动态匹配最优信号配时方案的方法，该方法是通过交通信号方案专家制定信号灯配时方案，每条信号灯配时方案中设置相应的规则判断值，将制定的信号灯配时方案存到车流量-信号方案数据库中；通过道路摄像头或车载GPS收集各个车道的实时车流量，对车流量数据经过规则分析判断，利用动态规划算法在车流量-信号方案数据库中匹配到最佳信号灯配时方案；具体步骤如下：

S1、规划建设车流量-信号方案数据库；

S2、预测拥堵系数：利用道路摄像头或车载GPS实时采集车流量信息，将车流量信息存入车流量-信号方案数据库中，根据车流量-信号方案数据库中数据分析路口的拥堵状态，预测下一时段路口的拥堵系数；

S3、交通信号方案专家制定信号灯配时方案并存入到车流量-信号方案数据库中；