[发明专利]一种基于车辆轨迹数据的路网交通信号控制方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于车辆轨迹数据的路网交通信号控制方法，该方法包括：S1.预先给出整个道路网络的信号周期，作为路网中所有路口的公共周期；S2.根据车辆轨迹数据识别路网中的多个连续交通流，所述连续交通流包括车辆在路网中经过的路口、路口动作；S3.为识别出的主要连续交通流设计绿波带；S4.根据所设计的绿波带在所述预先给出的信号周期基础上调整路网中各个路口的信号配时。通过本发明，能够使得路网系统的总体延误最低，充分发挥了车辆轨迹数据的作用，能够兼顾网络中的直行和转弯交通流、适应不同的路网形状。

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，尤其涉及一种基于车辆轨迹数据的路网交通信号控制方法和装置。

背景技术

在城市道路交通信号控制问题上，有单点控制、干道协调控制和区域协调控制三种方式。其中，交通干道和网络层面的信号协调被认为是实现城市交通畅通、提升交通效率的有效途径之一。随着我国经济的发展和城市车辆保有量的增加，交通需求日渐增大，现有的干道信号协调技术在一定程度上已经不能满足需要，如何从网络层面对道路交通流进行合理组织是交通控制领域需要重点关注的问题。

目前，实现交通信号协调的主要方式是绿波控制，即通过设计绿波带，使得某一方向或某些方向的车流能够尽快通过路口，从而减少其通行延误和停车次数。已有的研究大多针对干道信号协调问题，从网络层面入手的则较少，尤其是针对不规则的交通路网。近年来，移动数据技术的飞速发展给交通信号控制系统的设计带来了新的思路，在中国，网约车、出租车等的发展和应用提供了大量的车辆轨迹数据。与传统数据相比，这些数据可以记录车辆在行程中的完整轨迹，从而更全面地描述其移动模式，使得准确了解道路交通流状况和评价信号控制系统的效果成为可能。将车辆轨迹数据应用于路网信号优化，能够针对具体的交通状况对症下药，从而改善道路交通状态，提高交通系统的整体效率。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的技术方案。因此，本发明的一个方面，提供了一种基于车辆轨迹数据的路网交通信号控制方法，该方法包括：

S1.预先给出整个道路网络的信号周期，作为路网中所有路口的公共周期；

S2.根据车辆轨迹数据识别路网中的多个连续交通流，所述连续交通流包括在车辆路网中经过的路口、路口动作；

S3.为识别出的主要连续交通流设计绿波带；

S4.根据所设计的绿波带在所述预先给出的信号周期基础上调整路网中各个路口的信号配时。

可选的，所述步骤S1包括；先对每个路口计算信号周期；将所有路口信号周期中的最大值作为所述公共周期。

所述步骤S2包括：获取所述连续交通流对应的交通流量，在所述步骤S3中根据连续交流流对应的交通流量设计绿波带，所述主要连续交通流是指车流量大于预定阈值的连续交通流。

所述步骤S3包括：确定路口处各个方向车流所能通行的时间，任意一对相互冲突的车流不能拥有共同的绿灯时间。

所述步骤S4包括：根据路网中主要交通流所对应的绿波带宽的加权和、相邻绿波带之间的连接性进行线性规划。

在相邻绿波带的连接上选择通过向前错位构建连续交通流对。

本发明提供一种基于车辆轨迹数据的路网交通信号控制装置，该装置包括：

路网信号周期初始化单元，用于预先给出整个道路网络的信号周期，作为路网中所有路口的公共周期；

连续交通流识别单元，用于根据车辆轨迹数据识别路网中的多个连续交通流，所述连续交通流包括在车辆路网中经过的路口、路口动作；

绿波带设计单元，用于为识别出的主要连续交通流设计绿波带；