[发明专利]一种基于实时交通状态驱动的信号控制优化系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于实时交通状态驱动的信号控制优化系统及方法，本发明能够评估实时交通指标、识别异常事件、并筛选出具有调控意义的异常事件，进一步推送实时调控方案并自动下发至信控系统，最后验证调控效果，并最终积累调控经验用于下一步方案的推荐；本发明大大缓解城市道路的拥堵问题。

技术领域

本发明涉及城市交通领域，尤其涉及一种基于实时交通状态驱动的信号控制优化系统及方法。

背景技术

当前，交通拥堵在世界各国大中城市普遍存在。城市交通拥堵具有严重的危害性，其直接后果主要表现在两方面：一是时间延误和能源浪费，给社会带来极大的经济损失；二是车速过低，排放大量的废弃物和产生大量的噪声，使城市环境的质量大大下降，进而对城市居民的健康造成严重危害。如果能够对交通拥堵进行及时、准确的识别，并制定信号配时策略，必将能够最大程度降低交通拥堵所带来的负面影响，大幅度提高整个城市道路交通系统的运行水平。

传统交通拥堵以路面警力为主体，人工后台查看监控为补充，存在警力紧张、监控人工查看速度慢等问题。实时交通状态识别就是利用摄像监控和各类数据实时感知交通拥堵点，并利用可视化手段展示出来。相对于传统手段，实时交通状态识别能加及时、有效地识别拥堵。然而，传统的自适应交通信号控制方法无法满足针对路口的实时信号优化的需求；人工实时调整信控方案也具有效率低、不可复制等缺点，面临着实时识别出的异常点与信控工程师数严重不匹配的现状。传统的信控手段与现代化的拥堵识别方式不匹配的问题日益突出，亟需新技术手段解决。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种基于实时交通状态驱动的信号控制优化系统及方法，本发明能够评估实时交通指标、识别异常事件、并筛选出具有调控意义的异常事件，进一步推送实时调控方案并自动下发至信控系统，最后验证调控效果，并最终积累调控经验用于下一步方案的推荐；本发明大大缓解城市道路的拥堵问题。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种基于实时交通状态驱动的信号控制优化方法，包括如下步骤：

(1)异常交通事件识别模块基于路口实时交通状况数据进行评估，识别判断异常事件信息；

(2)异常事件筛选模块筛选异常事件信息，并按重要程度对其排序；

(3)调控方案推荐模块对比历史经验库信息和异常路口信息，判断是否有匹配的历史经验：若为是，则推荐历史经验库中相应的信号控制方案；否则，推荐基于离散信号优化原理的信号控制方案。

作为优选，所述步骤(1)识别判断异常信息具体如下：

(1.1)对路口实时交通状况数据进行处理，其中，数据处理包括基础数据获取和数据整合；获取的基础数据包括路口监测器得到的流量、饱和度数据、路口速度数据，交通管理部门的路口地理数据、信号系统的运行记录；数据整合包括补全，修复，匹配操作；

(1.2)进行状态评估：根据经过处理后的路口基础数据，计算路口各进口道的交通指标，估计路口的交通现状，并与历史值进行比较，判断路口各进口道是否处于正常承载范围内，如不处于正常承载范围，则判断该路口处于异常，即发生异常事件。

作为优选，所述的异常事件包括常态异常和非常态异常两种类型，常态异常指在相对应时间内规律性产生的异常事件；非常态异常指偶然发生、不具备很强的规律性的异常事件；其中，当交通指标变化值在允许的限域内，则说明为常态异常；当交通指标的变化值超过了允许的限域，则说明交通呈现不连续的变化，则说明为非常态异常。

作为优选，所述的异常事件包括常态异常和非常态异常两种类型，常态异常指在相对应时间内规律性产生的异常事件；非常态异常指偶然发生、不具备很强的规律性的异常事件；其中，当交通指标变化值在允许的限域内，则说明为常态异常；当交通指标的变化值超过了允许的限域，则说明交通呈现不连续的变化，则说明为非常态异常。