信号灯配时评估与实时调整方法技术

本发明专利技术提供一种信号灯配时评估与实时调整方法，包括：初始化，通过路口编号获取相关信息；定义车道组，其中某一个相位下，同一路段上具备通行权的所有车道定义为一个车道组；找出当前相位的核心放行车道组，其中如果：车道在所有相位都具备通行权的情况下，车道组中去除该车道；找出相位的关键车道；判定理论最小周期和最大周期；判定每个相位关键车道的饱和度；确定对于周期的惩罚函数；确定非过饱和相位下的规划函数，并调用遗传函数求解该规划函数的最优解，最后根据最优解结果，基于周期与绿灯保护前提，动态调整信号灯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及公共交通
，具体而言涉及一种基于遗传算法的信号灯配时评估与实时调整方法。
技术介绍
智能交通系统(ITS)中，城市交通信号灯控制是一个极为重要的部分。城市车辆迅速增加，而道路资源有限，使得传统红绿灯控制难以取得满意的效果。传统红绿灯控制主要有固时控制和感应控制。固时控制的方式不能对实时变化的车流量做出相应反应。针对城市交叉路口信号灯，以减少车辆平均等待时间为目标，在兼顾行人行车安全的前提下，现有技术中还提出一种红绿灯实时配时算法，根据视频实时检测的车辆数，对红绿灯配时实时调控。算法包括两级控制:一级控制基于模糊控制理论，根据通车率及车辆等待时间选取相应级别的初始配时；二级实时控制计算模拟通车数，对初始配时实时调控并控制相位转换。在相同交通条件下，相对于固时控制和模糊控制，红绿灯实时配时算法使车辆平均等待时间减少。同时，在各相位车辆密度差异较大时，避免了等待时间两极化。但该算法的计算复杂，对数据处理的要求比较高。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种基于遗传算法的信号灯配时评估与实时调整方法，克服现有技术中的问题。为达成上述目的，本专利技术提出一种基于遗传算法的信号灯配时评估与实时调整方法，包括：步骤1、初始化，通过路口编号获取下述信息：路口的相位配置、每个相位对应的车道、车道的标志标线、每个车道的饱和流率、每个车道的通行能力、每个车道的15分钟流量、每个相位关键车道分组、高峰小时系数、延误与停车权重、增量延误修正系数、上下游联动修正系数、每个相位的最大最小绿灯时间、每个相位的最大最小周期时间以及每个相位的损失时间；步骤2、定义车道组，其中某一个相位下，同一路段上具备通行权的所有车道定义为一个车道组；步骤3、找出当前相位的核心放行车道组，其中如果：车道在所有相位都具备通行权的情况下，车道组中去除该车道；步骤4、找出相位的关键车道；步骤5、判定理论最小周期和最大周期；步骤6、判定每个相位关键车道的饱和度；步骤7、确定对于周期的惩罚函数；步骤8、确定非过饱和相位下的规划函数，并调用遗传函数求解该规划函数的最优解；步骤9、根据步骤8的最优解结果，基于周期与绿灯保护前提，动态调整信号灯。进一步的实施例中，前述步骤2中，车道组的判定条件为：1、获取相位A下所有的具备通行权的车道；2、将这些车道按照路段进行分组，具备相同路段ID的为一组。进一步的实施例中，前述步骤4中，找出相位的关键车道的具体实现包括：1、在核心车道组完成车道筛选后，每个路段会存在两种情况情况1：相位内存在车道组，则执行步骤：1)找出车道组内v/s比最大的车道，定义该车道为该路段的关键车道；2)找出相位所有车道组中，v/s比最大的车道，定义该车道为相位的关键车道；情况2：相位内不存在车道组，则执行步骤：1)将该相位的关键车道组的v/s设为0.1；2、相位所对应的路段存在至少一个车道组的情况；直接从车道组中选取流量最大的车道，将该车道定义为关键车道；3、某个相位不具备关键车道，因为只有一个车道，则该相位直接运行最小绿灯。进一步的实施例中，前述步骤5中，判定理论最小周期和最大周期的具体实现如下：根据韦伯斯特延误理论，理论最小周期为：如果:y≥1，则周期等于数据中的Cmin；理论最大周期为：如果：y≥1，则周期等于数据中的Cmax；其中Y为所有相位的V/S比之和，L为相位个数乘以9。进一步的实施例中，前述步骤6判定每个相位关键车道的饱和度的计算公式为：进一步的实施例中，所述步骤9中，周期与绿灯保护的估算包括：1)周期默认值估算根据路口编号读取周期时间表中一周的数据；找出该路口的最小周期和最大周期；将数据更新到MD_INTERSECTION_TEP表，对应的相位编号。2)相位时间默认值估算根据路口编号读取周期相位表中一周的数据；找出该路口每个相位的最小绿灯时间和最小绿灯时间；将数据插入MD_PHASE_ATTRIBUTE表中，对应的相位编号。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的专利技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：图1是根据本专利技术某些实施例的信号灯配时评估与实时调整方法的总的流程示意图。图2是根据本专利技术某些实施例的信号灯动态评估的流程示意图。图3是实数遗传算法通用模型的流程示意图。具体实施方式为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本专利技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。结合图1、图2、图3所示，根据本专利技术的实施例，一种信号灯配时评估与实时调整方法，包括下述具体实现步骤：第一步：初始化数据通过路口编号分别获取下面的信息路口的相位配置MD_PHASE_GROUP数据库自动获取每个相位对应的车道数据库自动获取车道的标志标线数据库自动获取每个车道的饱和流率数据库自动获取，页面可修改每个车道的通行能力数据库自动获取，页面可修改每个车道的15分钟流量数据库中获取每个相位关键车道分组系统计算，页面可修改高峰小时系数数据库读取，页面可修改延误与停车权重数据库读取，页面可修改增量延误修正系数数据库读取，页面可修改上下游联动修正系数数据库默读取，页面可修改每个相位的最大最小绿灯时间数据库默读取，页面可修改每个相位的最大最小周期时间每个相位的最大最小绿灯时间每个相位的损失时间3数据库默读取，页面可修改第二步：定义车道组某一个相位下，同一路段上具备通行权的所有车道定义为一个车道组。判定条件为，1、获取相位A下所有的具备通行权的车道。2、将这些车道按照路段进行分组，具备相同路段ID的为一组。第三步：找出当前相位的核心放行车道组如果：车道在所有相位都具备通行权的情况下，车道组中去除该车道。第四步：找出相位的关键车道在核心车道组完成车道筛选后，每个路段会存在两种情况情况1：相位内存在车道组执行步骤：1、找出车道组内v/s比最大的车道，定义该车道为该路段的关键车道。2、找出相位所有车道组中，v/s比最大的车道，定义该车道为相位的关键车道。情况2：相位内不存在车道组执行步骤：●将该相位的关键车道组的v/s设为0.1。●相位所对应的路段存在至少一个车道组的情况此情况为较为普遍的情况，直接从车道组中选取流量最大的车道。将该车道定义为关键车道。●某个相位不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号灯配时评估与实时调整方法，其特征在于，包括：步骤1、初始化，通过路口编号获取下述信息：路口的相位配置、每个相位对应的车道、车道的标志标线、每个车道的饱和流率、每个车道的通行能力、每个车道的15分钟流量、每个相位关键车道分组、高峰小时系数、延误与停车权重、增量延误修正系数、上下游联动修正系数、每个相位的最大最小绿灯时间、每个相位的最大最小周期时间以及每个相位的损失时间；步骤2、定义车道组，其中某一个相位下，同一路段上具备通行权的所有车道定义为一个车道组；步骤3、找出当前相位的核心放行车道组，其中如果：车道在所有相位都具备通行权的情况下，车道组中去除该车道；步骤4、找出相位的关键车道；步骤5、判定理论最小周期和最大周期；步骤6、判定每个相位关键车道的饱和度；步骤7、确定对于周期的惩罚函数；步骤8、确定非过饱和相位下的规划函数，并调用遗传函数求解该规划函数的最优解；步骤9、根据步骤8的最优解结果，基于周期与绿灯保护前提，动态调整信号灯。

【技术特征摘要】
1.一种信号灯配时评估与实时调整方法，其特征在于，包括：步骤1、初始化，通过路口编号获取下述信息：路口的相位配置、每个相位对应的车道、车道的标志标线、每个车道的饱和流率、每个车道的通行能力、每个车道的15分钟流量、每个相位关键车道分组、高峰小时系数、延误与停车权重、增量延误修正系数、上下游联动修正系数、每个相位的最大最小绿灯时间、每个相位的最大最小周期时间以及每个相位的损失时间；步骤2、定义车道组，其中某一个相位下，同一路段上具备通行权的所有车道定义为一个车道组；步骤3、找出当前相位的核心放行车道组，其中如果：车道在所有相位都具备通行权的情况下，车道组中去除该车道；步骤4、找出相位的关键车道；步骤5、判定理论最小周期和最大周期；步骤6、判定每个相位关键车道的饱和度；步骤7、确定对于周期的惩罚函数；步骤8、确定非过饱和相位下的规划函数，并调用遗传函数求解该规划函数的最优解；步骤9、根据步骤8的最优解结果，基于周期与绿灯保护前提，动态调整信号灯。2.根据权利要求1所述的信号灯配时评估与实时调整方法，其特征在于，前述步骤2中，车道组的判定条件为：1、获取相位A下所有的具备通行权的车道；2、将这些车道按照路段进行分组，具备相同路段ID的为一组。3.根据权利要求1所述的信号灯配时评估与实时调整方法，其特征在于，前述步骤4中，找出相位的关键车道的具体实现包括：1、在核心车道组完成车道筛选后，每个路段会存在两种情况情况1：相位内存在车道组，则执行步骤：1)找出车道...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤夕根，刘晓华，刘四奎，赵顺晶，
申请(专利权)人：中兴软创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32