[发明专利]一种基于路口相似度的信号配时方案推荐方法

摘要

一种基于路口相似度的信号配时方案推荐方法，包括：1)采集路口地理信息；2)预处理数据；3)建立路口模型和方案模型；4)对目标路口与数据库模块中的路口做相似度的计算；5)评价得分模块。本发明的优点是：提出了一种基于路口相似度的信号配时方案推荐方法，能够将海量信号配时方案，通过路口相似度的匹配，推荐给目标路口，有效提高信号配时人员的工作效率和准确率。并通过评分机制，以保存优秀配时方案的方式，积累信号配时人员的专家经验。

主权项

1.一种基于路口相似度的信号配时方案推荐方法，包括以下步骤：1)采集数据，采集路口地理信息，通过SCATS检测器采集对应路口交通流数据及其对应时段的配时方案数据；2)预处理数据，在步骤1)的基础上，针对交通流和配时方案数据的缺失和异常进行清洗和修复；针对缺失数据用多重插补的方法进行补全；针对异常数据，首先用统计学中的Grubbs检验法判断数据是否为异常值，再针对异常值采用三次样条法进行插值；3)建立数据库，基于步骤1)和步骤2)建立路口模型和方案模型；4)推荐算法，在步骤3)的基础上，对目标路口与数据库模块中的路口做相似度的计算，计算公式SIM描述如公式(1)所示：SIM＝K_d·SIMD+K_f·SIMF+K_b·SIMB        (1)其中SIMD是路口空间相似度，K_d是路口空间相似度所占的权重；SIMF是各路段车道数与车道功能类型的相似度，K_f是车道数与车道功能类型的相似度所占的权重；SIMB是计算周围是否有医院、学校、车站等规律性大流量建筑物及建筑物所处位置的相似度，K_b是建筑物相似度所占的权重；选取相似度SIM超过阈值的路口，通过目标路口与这些路口的当前动态数据匹配，从这些路口的方案中计算出最适合目标路口的方案进行推荐，计算公式描述如公式(2)所示：其中S是配时方案推荐度，A(VO,DS)是以目标路口当前各相位对应车道的流量和饱和度构成的特征向量，B(VO,DS)是选中路口的各周期方案中的各相位对应车道的流量和饱和度构成的特征向量，VO表示流量，DS表示饱和度；选取推荐度S最高的输出到SCATS控制系统中；5)评价得分，收集方案运行后几个周期的数据对方案进行评价，计算公式描述如公式(3)所示：其中Scores指方案的评价得分，c代表方案运行后的c个周期，n代表参与评分的n项性能指标，性能指标有平均车辆延误时间，平均车速，路口排队长度等，k_s是每项性能指标所占的权重，score_s是每项性能指标所占的权重；得分高于阈值则将方案录入至目标路口的方案数据库中。