[发明专利]一种协调干线管控问题研判的优化方法与优化系统

说明书

本发明公开一种协调干线管控问题研判的优化方法与优化系统，实现对信号控制系统已配置或已执行的干线绿波、红波等协调控制方案的合理性分析，智能识别出干线控制方案配置基础环节可能存在的问题，包括协调控制路口选择、协调方向、控制时段；通过配置方案与最优方案的差异性分析，形成数据驱动与人工配置的互反馈机制，从直行、左转车流干扰的角度对路口进口车道组织渠化方案可能存在的问题进行研判，实现了数据驱动的路口组织渠化方案的问题研判，为路口组织渠化改善升级提供依据；能够实现自动的可协调干线配置，基于路口的交通流运行数据识别路网内可进行协调控制的路口，并确定协调控制方向与控制时段，提升了干线协调控制方案的配置便捷性。

技术领域

本发明涉及交通信号控制研究技术领域，尤其是涉及一种协调干线管控问题研判的优化方法与优化系统。

背景技术

干线绿波协调控制是目前常用的交通信号控制手段，实施信号协调控制方案的前提是进行协调控制路口的选定与干线协调方向的配置。传统的协调干线配置是以人工经验为主；在此基础上，还形成了干线分段绿波等干线子区划分方法专利号CN106297334B公开了绿波协调控制下的干线路段划分方法，以解决较长干线实施整体绿波控制时容易出现的绿波带宽过窄等问题，但此类方法实施的前提仍为需自主确定总体的协调控制路口范围，从而进行进一步细化分段。目前的干线协调优化控制，以信号配时参数的优化为主，通过分析提取路口间的行程时间、路口的排队长度、通行流量等参数，对协调方案的周期长度、相位差、绿时长度等配时参数的合理性进行分析，或直接根据交通流参数生成最优方案进行时段划分方案以及配时参数的优化调整。目前尚缺乏一种对协调干线配置的问题研判、合理性分析与优化的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明针对干线协调控制方案，提出一种智能化的问题研判与优化方法和系统，实现对信号控制系统已配置或已执行的干线绿波、红波等协调控制方案的合理性分析，智能识别出干线控制方案配置基础环节可能存在的问题，包括协调控制路口选择、协调方向、控制时段；进一步地，通过配置方案与最优方案的差异性分析，形成数据驱动与人工配置的互反馈机制，从直行、左转车流干扰的角度对路口进口车道组织渠化方案可能存在的问题进行研判，并提出优化建议，从而为协调干线管控的全方位优化提供依据。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：一种协调干线管控问题研判的优化方法与优化系统，包括如下步骤：

S1、搭建路网拓扑结构，link_i表征路段，i为路段编号，link_i包含的字段信息包括：路段ID、路段长度L_i、路段所属路线的城市道路等级R_i、路段限速V_i、路段下游路口node_i、路段上游路口node_i-1，还包括下游路口node_i其他方向出口道所连接的路段编号、及从link_i通过node_i驶入对应编号路段的转向；其中路段node_i表征路口，包含的字段包括：路口ID、路口类型(包括十字型、T字型、环形)、是否布设信号灯、进口车道类型、进口车道ID；

其中，城市道路等级R_i取值条件为主干路R_i＝1，次干路R_i＝2，支路R_i＝3；

S2、构建可协调控制路段初始集合S₀；

S3、根据历史阶段的短时间隔交通流运行检测数据，确定S₀中各路段下游路口进口道在全天各短时间隔内的主流向；将主流向一致的连续短时间隔汇合为一个时段，时段长度由短时间隔数量及短时间隔的单位时间长度确定；

检测汇合后的时段T(t)长度是否低于阈值，t为时段编号；标记出低于阈值的时段T'(t)；若T'(t)的前一相邻时段T(t-1)及其后相邻时段T(t+1)均未标记，转入S3-1；否则转入S3-2；