[发明专利]一种基于滚动优化的城市级全域交通信号推荐方法及系统

说明书

一种基于滚动优化的城市级全域交通信号推荐方法及系统，系统包括滚动优化模块、优化方案生成模型模块、滚动时间窗模块、优化子区划分模块，利用多智能体强化学习方法建立分层分级优化方案生成模型，获取实时交通数据，选择与当前优化时段和优化子区域对应的优化方案生成模型，输出模型推荐的信号优化方案。本发明采用的技术方案适用于城市级交通信号控制，满足不同时段不同区域的交通信号推荐需求，进而提高城市整体的交通服务能力。

技术领域

本发明属于交通控制领域，涉及一种基于滚动优化的城市级全域交通信号推荐方法及系统。

背景技术

现阶段随着我国城市道路的迅速扩张、汽车保有量剧增，特别是低速电动汽车的数量迅速增长，加剧了城市道路拥堵，给城市交通控制与管理带来巨大的压力，而城市路网中的平面交叉即道路的相交点，成为了城市道路网络交通流的运行瓶颈。其中，城市交通信号控制作为平面交叉口的主要控制方式，受到了越来越多的关注。据分析，目前城市交通信号控制作用还未得到充分的发挥，释放交通信号控制的作用越来越必要。交通信号控制需要同时考虑提高安全、降低延误、减少停车次数、减少因停车启动造成燃油的消耗和尾气排放等多个目标。因此交通信号配时过程需要系统性优化，即需要人的参与，需要稳定的信号系统和良好的信号配时辅助软件。

交通信号控制从控制逻辑(方式)、控制策略和控制参数三个方面进行交通灯信号控制，已确定的周期时长和相位循环运行。信号控制逻辑根据应对交通量需求变动的方式不同，划分为定时控制、感应控制和自适应控制。交通信号依据控制范围不同划分为单点控制(点控)、干线协调控制(线控)和区域协调控制(面控)，其中干线协调又分为单向协调控制和双向协调控制。信号系统的基础的参数称为控制超参数，即控制参数的参数，而控制参数是由控制超参数决定。如周期参数，信号系统实际运行的周期时长为控制参数，信号系统设定的最小周期、最大周期和周期是控制超参数，实际运行的周期会在设定的周期值上下浮动变化，当然变化的值在一定范围之内，如不超过3。

对整个城市进行信号控制时，交通态势良好前提下，即全域路口非饱和状态，合理的控制逻辑、控制策略和控制参数，均可以对交通问题进行很好的解决和交叉口压力的释放。但目前国内的情况较为复杂，非机动车数量大种类多，路网不稳定，开放、随机的交通模式和明显的流量规律，路口很容易达到过饱和状态，自适应的信号控制模式未起到帮助解决的作用。就目前而言，大数据的集成和实时反馈已经可非常精准实现且可转化为直观可读的形式，以数据为支撑的智能交通信号控制的实际应用场景开始出现。基于实时的各类表征交通态势数据是交通信号控制最优的方式，不会造成空间和时间上的双重浪费。

发明内容

针对上述背景技术介绍中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于滚动优化的城市级全域交通信号推荐方法及系统，在滚动优化时段动态将路网划分多个优化子区域，以动态的方式对未来一时段的优化子区的交通信号控制方案推算，实现优化子区域和全网区域分层分级的交通信号优化控制目标，进而提高城市整体的交通服务能力。

本发明采用的技术方案是：

一种智慧城市交通信号控制推荐方法,该方法包括：

获取实时交通数据；

选择与当前优化时段和优化子区域对应的优化方案生成模型，所述优化方案生成模型采用深度强化学习算法经交通数据集学习训练获得；

输出所述优化方案生成模型推荐的信号优化方案。

进一步，优化时段确定方法，包括：

提取优化区域时间上连续的交通状态数据；

形成划分优化总时间段用和划分优化时段用的周期性特征序列；

根据周期性特征序列之间相似度量，划分多个优化总时间段；

根据优化时段划分条件，将优化总时间段划分为多个优化时段。