[发明专利]一种智慧型主动式交通信号控制器的控制方法

摘要

一种智慧型主动式交通信号控制器的控制方法，涉及一种智能交通控制领域。它由CPU核心模块，包括i.MX 6QuadPlus系列ARM Cortex‑A9嵌入式多核处理器分别连接GPS信号接收模块、数据通信模块、数据流量采集和数据IO模块、可热插拔信号输出及故障黄闪器模块、专用特勤模块和PDA无线手持屏操作单元构成。本发明结构紧凑、线路简化、性能稳定、迅速精准预测车流状态，及时发现定位拥堵点，将交通流控制在一个相对流畅的状态，使控制区域呈现交通畅通有序状态，为智能交通控制和管理领域提供高性价比且功能完善的智慧型主动式交通信号控制器。

主权项

1.一种智慧型主动式交通信号控制器的控制方法，其特征在于本方法首先构建融合多种算法的城市交通流预测模型和流量分配控制模型，然后在控制模型的基础上，发布前先输入区域内历史流量信息进行训练，接着开启路口流量实时输入数据接口，连接区域网络，形成有机自主控制的信号控制与诱导发布体系，该体系预留有指挥中心控制接口，通信协议模块支持模块重载插入模式，兼容多种协议平台，可与中心综合平台实现无缝对接；控制方法具体控制步骤如下：第一步：统计区域内包含的路段及路口，根据路口分布设置核心关键路口、边缘关键路口和核心路段，其中，核心关键路口是区域中心位置，四个方向流量均比较大，周边分布有医院、商场或政府机关单位的路口；边缘关键路口是指潮汐交通流明显的入城交叉路口；核心路段是指交通流密集的路段，本发明涉及的信号机安装到区域路口内会自动收集流量信息，区分出核心关键路口、边缘关键路口和核心路段；第二步：输入区域路段和路口过去12个月内历史机动车流量半小时、1小时统计流量，该部分可以采用历史采集流量，也可以由安装到区域内的信号机自动收集；第三步：分析历史车流信息，据此划分信号调度基础时段，本部分由专利涉及信号机根据流量变化情况、车道占有率情况自动分析完成；第四步：统计左转、直行、右转历史车流情况，分配各方向车道数，并根据右转、左转、直行车流量情况确定实施渠化方案，分配车道；第五步：采用Webster算法计算基础配时，综合冲突点控制方法调整配时参数，最后形成路口寄出配时方案；第六步：试运行获取当前实时流量，采用滑动时间窗时间序列预测方法，结合数据融合技术实现对下一个周期车流的预测；第七步：根据预测模型生成的车流量数据，运用优化粒子模型，采用调整粒子模型中学习因子的自适应学习因子浮动算法，该算法采用自动控制理论的模糊算法实现学习因子的自适应动态调整，实现配时信息的实时自动调整，从而达到本路段、本路口交通流疏导的目的；第八步：将本路段、路口的数据流加以分析统计，将5分钟、30分钟、60分钟车流量信息本路口信号机当前运行绿信比或配时信息发送至关联路口本发明涉及的信号机供其使用；同时接收其它关联路口本发明涉及信号机发送过来的流量数据和灯态信息，适时微调本控制器的配时信息；如果遇到路口严重拥堵情况，实时调整相位放行方式，将进入拥堵区域的车流屏蔽在该区域之外；第九步：将流量信息和路口、路段流量状态、当前路口剩余红灯秒数和绿灯秒数发布至诱导系统供第三方平台或APP软件使用；第十步：闲时路口信号自动优化功能，一旦路口流量低于设定流量阈值，系统启动定时器开始流量低超时倒计时，倒计时以周期计算，超过2个周期，系统自动进入低流量信号灯调度模式，路口实现自感应模式，系统运行最小调度周期设置为正常周期的1/2，周期为60秒，实现通过路口车辆等待时间缩短，减少因等候而增加的碳排放量；第十一步：信号机接收路口车辆请求信息，分析判断是自主处理还是汇报给指挥中心，自主处理则分析是何种请求，本系统中设置有白名单车辆可以由指挥中心或允许的APP添加、修改和删除，和紧急事件列表包括火警、120急救、严重交通事故施救，一旦检测到该类车辆，信号机会放行对应方向到的信号，让特征车辆有序安全通过；第十二步：继续等待接收指挥中心的控制指令。