專(zhuān)利名稱(chēng):一種交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于智能交通系統(tǒng)協(xié)同領(lǐng)域,尤其涉及一種交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與交通控制系統(tǒng)的協(xié)同方法。
背景技術(shù):
交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)是城市交通管理的重要手段,其中信號(hào)控制系統(tǒng)是城市交通系統(tǒng)管理與控制的核心內(nèi)容,而交通誘導(dǎo)系統(tǒng)則是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分。交通誘導(dǎo)系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)時(shí)的路網(wǎng)交通狀況信息,為出行者合理設(shè)計(jì)出行路線(xiàn),有效利用交通網(wǎng)絡(luò),從空間與時(shí)間上保障交通流的優(yōu)化分布。信號(hào)控制系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)路上信息、預(yù)測(cè)短時(shí)交通量,進(jìn)而對(duì)信號(hào)配時(shí)方法進(jìn)行優(yōu)化控制,使城市交通路網(wǎng)內(nèi)交叉口的車(chē)輛延誤降到最低,有效提高城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。在傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)中,交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)是完全獨(dú)立的兩個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)之間沒(méi)有信息交互與共享。交通誘導(dǎo)系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)的交通信息,以用戶(hù)最優(yōu)的目標(biāo),為出行者提供最優(yōu)的路徑選擇。信號(hào)控制系統(tǒng)根據(jù)在進(jìn)口道路網(wǎng)檢測(cè)得到的交通流信息,運(yùn)用其內(nèi)置的信號(hào)控制算法,以系統(tǒng)最優(yōu)為目標(biāo),實(shí)時(shí)優(yōu)化信號(hào)配時(shí)方案。兩個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)存在著巨大的差異,尤其當(dāng)路網(wǎng)交通負(fù)擔(dān)增大時(shí),兩系統(tǒng)間的矛盾會(huì)不斷激化,最終不僅無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)城市交通擁堵?tīng)顟B(tài)的改善,反而會(huì)加劇交通擁堵。從上個(gè)世紀(jì)末開(kāi)始,國(guó)內(nèi)外陸續(xù)有多位知名專(zhuān)家學(xué)者對(duì)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)及信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同最優(yōu)化算法進(jìn)行相關(guān)研究分析,提出的方法主要可以分為兩大類(lèi),即迭代優(yōu)化方法與全局優(yōu)化方案,但是迭代優(yōu)化算法往往難以得到全局最優(yōu)解,而全局優(yōu)化算法隨著路網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、路段數(shù)增加,計(jì)算復(fù)雜度呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。因而,到目前為止,均難以在實(shí)際工程應(yīng)用中付諸實(shí)施。在目前的技術(shù)條件下,無(wú)法高效快速的實(shí)現(xiàn)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同最優(yōu)化運(yùn)行。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題和不足,本發(fā)明的目的是提供一種交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同方法,可以避免交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和信號(hào)控制系統(tǒng)由于自身優(yōu)化目標(biāo)的差異導(dǎo)致對(duì)城市交通系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面作用,并且有效的對(duì)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和信號(hào)控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同,進(jìn)而提高城市交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率。技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同方法,包括靜態(tài)道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、動(dòng)態(tài)交通流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、計(jì)算模塊和決策模塊,其中:所述靜態(tài)道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,包括路段數(shù)、各路段車(chē)道數(shù)以及各車(chē)道通行能力;所述動(dòng)態(tài)交通流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊,實(shí)時(shí)讀取城市道路交通數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)施的上傳數(shù)據(jù),從而得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通流數(shù)據(jù),包括各路段上各車(chē)道的實(shí)時(shí)流量以及城市道路交通數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)施上傳數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔;所述計(jì)算模塊,根據(jù)靜態(tài)道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和動(dòng)態(tài)交通流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊中記錄的數(shù)據(jù),計(jì)算實(shí)時(shí)飽和率Si和交通道路網(wǎng)路平均飽和率s ;所述決策模塊,根據(jù)計(jì)算模塊計(jì)算得到的實(shí)時(shí)飽Si和率和交通道路網(wǎng)絡(luò)平均飽和率S,對(duì)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和交通控制系統(tǒng)在不同情形下的關(guān)閉或開(kāi)啟狀態(tài),進(jìn)行決策。進(jìn)一步的,所述計(jì)算模塊中,實(shí)時(shí)飽和率Si和交通道路網(wǎng)絡(luò)平均飽和率S通過(guò)公式(1) (4)得到:
權(quán)利要求
1.一種交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同方法,其特征在于:包括靜態(tài)道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、動(dòng)態(tài)交通流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、計(jì)算模塊和決策模塊,其中: 所述靜態(tài)道 路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,包括路段數(shù)、各路段車(chē)道數(shù)以及各車(chē)道通行能力; 所述動(dòng)態(tài)交通流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊,實(shí)時(shí)讀取城市道路交通數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)施的上傳數(shù)據(jù),從而得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交通流數(shù)據(jù),包括各路段上各車(chē)道的實(shí)時(shí)流量以及城市道路交通數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)施上傳數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔; 所述計(jì)算模塊,根據(jù)靜態(tài)道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和動(dòng)態(tài)交通流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊中記錄的數(shù)據(jù),計(jì)算實(shí)時(shí)飽和率Si和交通道路網(wǎng)路平均飽和率S ; 所述決策模塊,根據(jù)計(jì)算模塊計(jì)算得到的實(shí)時(shí)飽Si和率和交通道路網(wǎng)絡(luò)平均飽和率S,對(duì)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和交通控制系統(tǒng)在不同情形下的關(guān)閉或開(kāi)啟狀態(tài),進(jìn)行決策。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同方法,其特征在于:所述計(jì)算模塊中,實(shí)時(shí)飽和率Si和交通道路網(wǎng)絡(luò)平均飽和率S通過(guò)公式(I) (4)得到:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同方法,其特征在于:所述決策模塊的決策方法如下: 根據(jù)公式(3)計(jì)算為各條道路實(shí)時(shí)飽和率進(jìn)行排序,并取中間道路上的實(shí)時(shí)飽和率記為S5tlth,并根據(jù)S5tlth和交通道路網(wǎng)絡(luò)平均飽和率S的數(shù)值從表I中選定調(diào)整方案,然后根據(jù)表2確定選定的調(diào)整方案中交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和信號(hào)控制系統(tǒng)不同情形下的關(guān)閉或開(kāi)啟狀態(tài),其中表I和表2如下: 表I
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同方法,主要包括靜態(tài)道路數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、動(dòng)態(tài)交通流數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、計(jì)算模塊以及決策模塊。本發(fā)明通過(guò)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)的協(xié)同方法,緩解了過(guò)去一直存在于交通誘導(dǎo)系統(tǒng)與信號(hào)控制系統(tǒng)之間由于優(yōu)化目標(biāo)差異而產(chǎn)生的矛盾,提出在城市交通系統(tǒng)發(fā)生擁堵的時(shí)候,交通誘導(dǎo)系統(tǒng)開(kāi)啟系統(tǒng)最優(yōu),以緩解交通阻塞,從而改善城市交通運(yùn)行效率。
文檔編號(hào)G08G1/00GK103106789SQ20131000866
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者劉攀, 俞灝, 樊蓉, 羅旭江, 羊釗, 郭延永, 李志斌, 徐鋮鋮 申請(qǐng)人:東南大學(xué)