本发明专利技术是一种基于视频的单点自优化信号控制方法，主要涉及交叉口交通信号优化控制领域，通过新型视频车辆检测设备的综合应用，实现单个路口交通状态的动态检测以及信号优化处理，方案包括：视频设备安装；数据采集及通讯；单点自优化信号处理计算；信号指令发布及控制。本发明专利技术还提供一种基于视频的单点自优化信号控制装置。本发明专利技术采用主动式视频技术，可以对单个路口的实时交通状态进行准确检测，制定最优化信号控制方案，为交通管理和控制提供实时决策和应急处理信息，提升交叉口道路交通的运行效率和服务水平。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及单个路口的交通信号优化控制领域，具体是一种基于视频的单点自优 化信号控制方法及装置。
技术介绍
城市交拥堵和事故日益频发，特别是交叉口路段拥堵事件严重，如不能实时有效 疏导交通流，会造成道路拥堵蔓延，降低交叉口运行效率，给公众造成了极大的时间和经济 损失。 视频车辆检测技术是通过在状况复杂或容易形成拥堵的道路上安装视频采集设 备，对过往汽车数量、速度、排队长度进行检测，通过有线或无线网络将采集到的数据传回 服务器中心进行处理的技术，通过实时采集的交通参数可以进行动态交通信号控制，实现 交通流的有效规律诱导，最大限度的降低交通拥堵。 目前，信号控制方法主要包括定时控制、多时段控制、感应控制以及自适应控制 等，传统的模型算法过于生硬的根据某个交通参数的变化设定阈值来进行信号优化，会造 成系统对状态的误判；本专利技术提出了一种基于视频的单点自优化信号控制方法，通过交叉 口运行指数的实时检测和综合分析，提取路口信号控制自优化算法，可以极大的提高交叉 口的交通运行效率。
技术实现思路
-种基于视频的单点自优化信号控制方法及装置，该方法中所使用的设备包括视 频检测设备，数据通信设备，数据存储和标准化服务器，单点自优化信号处理服务器以及信 号发布终端设备，所述各设备之间依顺序信号连接，该方法包括如下步骤： (1)在交叉口各个进口方向上安装视频车辆检测设备，调整检测面的角度，确定检 测区和盲区临界线位于停车线前方10-20米处，按照顺时针方向对检测器进行编号，对路 口所属的路段编号与检测器编号进行绑定； (2)通过视频车辆检测设备，实时采集检测区段的交通流和车辆速度参数信息，所 述参数信息经数据通信设备，实时传回数据存储和标准化服务器，进行实时数据存储和标 准化处理； (3)提取存储服务器的实时交通数据，计算检测区段平均交通流密度参数，并根据 平均交通流密度计算实时路段交通运行指数； (4)根据路口各个进口方向路段的交通运行指数和路段道路等级属性，聚合计算 交叉口交通运行指数，通过交叉口交通运行指数-信号周期关系模型计算交叉口信号控制 的周期； (5)根据路口各个进口方向路段的交通运行指数和路段道路等级属性，计算东西 向交通运行指数和南北向交通运行指数，通过交通运行指数-绿信比关系模型计算交叉口 信号控制的绿信比； (6)利用信号发布终端设备，通过调用数据库接口服务，将交叉口信号控制的实时 参数发送给信号控制灯，通过信号控制灯对路口交通进行动态诱导。 所述基于视频的交通运行指数模型构建，包括路段交通运行指数、交叉口交通运 行指数、东西向交通运行指数以及南北向交通运行指数构建4个部分； (A)提取视频检测区段各个车道的交通流量数据和速度数据，在空间维度和时间 维度层面分别计算检测区段的平均交通流参数和平均速度参数； 平均交通流参数：通过公式i = /#计算得到，其中，η为所在车道，N为路段 的车道总个数，qn为第η车道的交通流；平均速度参数V η通过? = /Λ?计算得到，其中， ?.-1 Vn为第η车道的速度，；:为单位粒度周期的平均速度； (B)平均交通流密度参数系通过公式I =!计算得到； V (C)路段交通运行指数RTPI通过公式感受优化参数； (D)交叉口交通运行指数ITPI通过公式 ITPI = RTpifcodRTPIdco2+,…，+RTPI^co 〗计算得到，其中 ω ω2,…，（〇 〗为 各个进口方向的加权系数； (E)东西向交通运行指数EWTPI通过公示 EWTPI = RTpifcodRTPIdco2+, ···，+RTPIh* 〇^计算得到，其中 ω ω2, ···，coh为东西方向进口路段的加权系数； 南北向交通运行指数SNTPI通过公示 SNTPI = RTpifcodRTPIdco2+, ···，+RTPIn* ωη计算得到，其中 ω ω2, ···，ωη为南北方向进口路段的加权系数； 所述交通运行指数-信号周期关系模型构建，信号周期参数C = T*ITPI/10, T是 预设信号周期参数； EWTPl 所述交通运行指数-绿信比关系模型构建，东西方向绿信比参数U = ，： 东西方向绿灯时间Gctv= CXrrav，东西方向红灯时间Rctv= C-Gctv-Y, Y表示黄灯时间。 本专利技术的有益效果是：本专利技术采用二维主动式视频技术，可以对单个路口的实时 交通状态进行准确检测，制定最优化信号控制方案，为交通管理和控制提供实时决策和应 急处理信息，可以提升交叉口道路交通的运行效率和服务水平。【附图说明】 图1是本专利技术的工作流程图； 图2图1中所用的系统设备安装示意图； 图3图1中所用的系统设备连接示意图。【具体实施方式】 如图1和2所示的一种基于视频的单点自优化信号控制方法及装置，该方法中所 使用的设备包括视频车辆检测设备1，数据通信设备2,用于数据储存和标准化的后台服务 器3,单点自优化处理服务器4和发布终端设备5,数据通信设备2和视频车辆检测设备1 通过电缆连接在一起然后安装在交叉口监控架上，所述各设备之间依顺序信号连接，该方 法包括下列的步骤： S1、在交叉口各个进口方向上安装视频车辆检测设备，调整检测面的角度，确定检 测区和盲区临界线位于停车线前方10-20米处，按照顺时针方向对检测器进行编号，对路 口所属的路段编号与检测器编号进行绑定； SI 1、交叉口的类型有多种，常见的有五岔路口、十字路口、T型路口，本方法按照交 叉口进口方向的个数（J)进行分类。 S12、按照顺时针对检测器（d,)进行编号，对路口所属的路段编号（road,)与检测 器编号进行绑定，j为排序标签（j < J)。 S13、视频可以检测的路段范围是10米-100米，安装位置前10米内是盲区，盲区 内检测不到车辆的动态信息，因此交叉口视频设备的安装位置非常重要，确定待测路段后， 检测区和盲区临界线位于停车线前方10-20米处，一般十字路口的设备安装示意图如图2。 S2、通过视频车辆检测设备1，实时采集检测区段的交通流和车辆速度参数信息， 所述参数信息经数据通信设备2,实时传回数据存储和标准化服务器，进行实时数据存储和 标准化处理； S3、利用所述交通参数信息，计算路段交通运行指数： 视频设备实时上报的数据格式为（t，n，q，V)，t表示上报时间，η表示所在车道，q 表示交通流数据，V表示车流速度数据，（t，n，q，v)的单位分别为秒、1、辆/小时/车道和千 米/小时。假设样本数据集可表示为 S = {(t, 1，V1)，（t, 2, q2, v2)，. . .，（t, n, qn, vn)}，统计 时间内待测路段空间维度和时间维度的平均交通流?，单位粒度周期的平均速度i ,待测 路段空间维度和时间维度的平均交通密度I (单位：辆/千米/车道），则 CN 105118310 A 说明书 4/6 页 上述公式中：η为所在车道；N为路段的车道总个数；qn为第η车道的交通流；v n为 第η车道的速度。 构建路段交通运行指数RTPI (Road Traffic Performance Index)与平均交通流 密度I的函数关系模型， 其中X，y，z，p，m值是道路交通拥堵感受优化参数，需要本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于视频的单点自优化信号控制方法及装置，该方法中所使用的设备包括视频设备，数据通信设备，数据存储和标准化服务器，单点自优化信号处理服务器以及信号发布终端设备，所述各设备之间依顺序信号连接，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)在交叉口各个进口方向上安装视频车辆检测设备，调整检测面的角度，确定检测区和盲区临界线位于停车线以前10‑20米处，按照顺时针方向对检测器进行编号，对路口所属的路段编号与检测器编号进行绑定；(2)通过视频车辆检测设备，实时采集检测区段的交通流和车辆速度参数信息，所述参数信息经数据通信设备，实时传回数据存储和标准化服务器，进行实时数据存储和标准化处理；(3)提取存储服务器的实时交通数据，计算检测区段平均交通流密度参数，并根据平均交通流密度计算实时路段交通运行指数；(4)根据路口各个进口方向路段的交通运行指数和路段道路等级属性，聚合计算交叉口交通运行指数，通过交叉口交通运行指数‑信号周期关系模型计算交叉口信号控制的周期；(5)根据路口各个进口方向路段的交通运行指数和路段道路等级属性，计算东西向交通运行指数和南北向交通运行指数，通过交通运行指数‑绿信比关系模型计算交叉口信号控制的绿信比；(6)利用信号发布终端设备，通过调用数据库接口服务，将交叉口信号控制的实时参数发送给信号控制灯，通过信号控制灯对路口交通进行动态诱导。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高万宝，吴先会，李慧玲，
申请(专利权)人：合肥革绿信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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