[发明专利]道路交通信号协调实时优化控制方法及其控制系统

摘要

本发明提供了道路交通信号协调实时优化控制方法及其控制系统，其能解决现有以多时段固定信号配时为主交通信号控制系统存在的无法根据道路交通流量的变化进行信号周期、绿信比等控制特征参数实时优化，交通通行效率、通行能力不高，交通拥挤甚至拥堵不能得到有效改善等问题。本发明基于交通数据实时驱动的主动优化控制系统，针对不同的动静态交通场景，制定宏观战略控制策略和微观战术控制策略，主动实施干线协调优化控制和路口实时动态优化控制，动态调整和生成信号周期、绿信比等控制特征参数，并通过控制运行特征指标进行控制效益的动态评估，逐步运行监测、反复寻优进行协调实时控制。

主权项

道路交通信号协调实时优化控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：（1）动静态交通场景标定识别模块实时标定、采集城市道路的动静态交通数据，所述动静态交通数据包括宏观交通数据和微观交通数据，所述宏观交通数据包括路网交通条件、关键流向分布、通行控制习惯和交通控制需求，所述微观交通数据包括特定车道流向、路口流量流向、车辆排队状况和交通通行状态；（2）数据分析与深度研判模块对所述动静态交通数据进行统计、分析与研判，并得到分析研判结果；（3）根据所述分析研判结果，系统协调控制目标策略优化模块设定协调优化控制目标并根据所述协调优化控制目标制定信号控制策略；（4）信号协调实时控制运行及评估模块根据所述信号控制策略制定信号协调实时控制运行方案、并通过联网信号机控制各路口的信号灯执行所述信号协调实时控制运行方案，再对执行所述信号协调实时控制运行方案的信号控制运行特征进行动态评估，当动态评估结果满足预定控制要求，则所述联网信号机继续控制各路口的信号灯执行该所述信号协调实时控制运行方案，当动态评估结果不满足预定控制要求，则所述信号协调实时控制运行及评估模块重新制定并执行信号协调实时控制运行方案并进行所述动态评估直至动态评估结果满足预定控制要求；所述步骤（4）中的所述信号协调实时控制运行方案包括干线协调优化控制参数标定及执行、路口实时优化控制参数标定及执行，其中所述干线协调优化控制参数标定及执行包括基于关键路口和连接路段通行条件初始化公共周期和相位差，根据交通流量流向规律选择预设非协调相位主流向，根据协调最小绿波带宽和各路口进口车道允许放行预期排队长度，选择设定相位最小绿、最大绿约束特征值，根据车道功能、通行速率选择设定截断绿最佳车头时距；所述路口实时优化控制参数标定及执行包括初始化路口基准相位相序及配时方案，根据交通流量流向规律和各路口进口车道允许放行预期排队长度，选择设定相位最小绿、最大绿约束特征值，根据车道功能、通行速率选择设定截断绿最佳车头时距；所述步骤（4）中信号控制运行特征的动态评估包括干线信号控制运行特征的动态评估和路口信号控制运行特征的动态评估，其中所述干线信号控制运行特征的动态评估是指从协调控制子区平均运行车速对比评估、协调控制子区路口过饱和/排队溢出状态判别评估，所述路口信号控制运行特征的动态评估是指从相位绿灯开启/结束排队状态及拥挤度，相位绿灯放行时间与通行状态符合性对比方面进行评估。