本发明专利技术提供一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法，包括以下步骤：对实时接收到的CV数据储存于CV数据存储模块并作为当前周期CV数据；利用当前周期CV数据计算下一周期的相位顺序与相位分配时间；利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；释放当前周期CV数据，将下一周期的CV数据重新储存，将数据反馈存储于数据反馈存储模块。本发明专利技术还提供基于CV数据的交通信号控制装置。本发明专利技术根据存储的数据对当前的交通流进行预测，根据得到的相位信息对交通流进行控制得到数据反馈；本发明专利技术在获得最优控制决策的同时得到了数据反馈即了解了控制方法的有效性，使得控制更加有效。得控制更加有效。得控制更加有效。
【技术实现步骤摘要】
一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法及装置
[0001]本专利技术涉及交通信号控制
，具体涉及一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法及装置。
技术介绍
[0002]近几年来车辆保有率不断增加，但是不断地扩大路面显然是不现实的，所以利用交通信号控制去改变车辆通行率以及减少车辆阻塞是现阶段非常可行的一种方法,交通信号控制是基于交通流状态对交通流进行控制，是车辆能够有序、高效安全通行的基础，一方面在有效控制下，可以提高车辆通行的容量并且减小空气污染；另一方面减小了车辆阻塞带来的经济损失。目前的道路检测系统，主要利用的是线圈检测器。
[0003]通常我们在交通信号控制时采用的数据来源基本都是来自于线圈检测器，但是在实际应用中，线圈检测器主要有以下三方面的缺点：1)线圈检测器只能在车辆经过检测器的那个瞬间，不能够获得车辆位置、速度等具体信息；2)如果有一个线圈检测器损坏，就会丢失大量的交通流数据；3)线圈检测器安装与维护的费用也是非常昂贵的。
[0004]由以上分析可知，线圈检测器的应用并不能向控制系统提供足够准确的数据源并且成本非常高。
技术实现思路
[0005]为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法及装置。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法，包括以下步骤：
[0008]对实时接收到的CV数据储存于CV数据存储模块并作为当前周期CV数据；
[0009]利用当前周期CV数据计算下一周期的相位顺序与相位分配时间；
[0010]利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；
[0011]释放当前周期CV数据，将下一周期的CV数据重新储存，将数据反馈存储于数据反馈存储模块。
[0012]作为本专利技术的进一步技术方案为：所述对实时接收到的CV数据储存于CV数据存储模块并作为当前周期CV数据；具体包括：利用车辆上的线圈传感器，通过无线通信和互联网技术，全方位实施人、车、路动态信息实时交互，通过V2X(vehicle to everything，车对外界的信息交换)技术获取车辆的实时信息，并将获取到的车辆的实时信息按照xml格式存储于CV数据存储模块。
[0013]作为本专利技术的进一步的技术方案为：利用存储的CV数据判断下一周期的相位顺序与相位分配时间，具体包括：
[0014]使用预测模型，在车辆经过控制交叉口上流交叉口的线圈传感器时，得到车辆经过该线圈传感器的信息；
[0015]根据平均车速以及线圈传感器到控制交叉口的距离得到行程时间；
[0016]根据行程时间以及车辆的转弯率得到到达控制交叉口的车辆数量；
[0017]车辆平均车速按照CV数据进行修正，根据修正后的车辆数量，得到车辆排队长度；
[0018]预先设置一个相位顺序，根据预测模型依据CV数据对短时间内交通流进行基本预测，根据预测的到达控制交叉口的车辆数量计算车辆排队长度，判断是否跳过某一个相位“通行权”的分配，此时相位的持续时间为0。
[0019]其中，相位是指一个信号周期中分配“通行权”的时间，相位顺序即“通行权”分配的顺序；预先设置一个相位顺序，此时不可出现同时给两个相位分配“通行权”的情况，可根据交通流状态跳过没有交通需求的相位，故相位的顺序是可变的；
[0020]作为本专利技术的进一步技术方案为：所述利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；具体包括：CV数据以及相位顺序得到之后，根据CV数据采用控制模块对转换之后的数据进行计算，得到下一周期的相位分配：
[0021][0022]G
j
＝s
j
‑
γ；
[0023]上式中s
j
代表每个周期中每个相位的最优决策变量，依据CV数据对交通状态判断得到一个最优的相位持续时间，主要是根据CV数据做一个短期的交通状态的判断，判断联网车辆到各个交叉口的时间以及预计的排队长度q
j
，若q
j
＜Q，Q为预设的最小排队长度，则此时不需要分配“通行权”，则跳过当前相位，若q
j
＞Q，则需要为对应的各个相位分配“通行权”，此时周期中每个相位的持续时间必须大于γ，γ为相位交替时的清理时间，即黄灯时间，获得每个相位的最佳决策变量，即每个相位的持续时间，则可得到每个相位的绿灯时间G
j
。
[0024]作为本专利技术的进一步技术方案为：所述利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；具体包括：通过建立交通模型以得到控制方法的数据反馈：包括以下步骤：
[0025]确定交通流参数；
[0026]建立相应的控制模型；
[0027]根据得到的控制参数控制交通流；
[0028]得到控制参数的数据反馈。
[0029]进一步的，所述将数据反馈存储与数据反馈存储模块，具体包括：数据反馈指在应用了控制参数之后，得到的关于尚未分配到“通行权”的交通流的第二排队长度；
[0030][0031]其中L
queue
为每条交通流排队长度的均值，一共有n条交通流，为在第j个相位分配“通行权”时，未获得“通行权”的交通流中最后一个联网车辆的位置，为在第j个相位分配“通行权”时，未获得“通行权”的交通流中第一个联网车辆的位置，通过L
queue
判断控制方法的有效性。
[0032]本专利技术还提供基于CV数据的交通信号控制装置，包括：
[0033]CV数据存储模块，对实时接收到的CV数据储存于CV数据存储模块并作为当前周期CV数据，释放当前周期CV数据，将下一周期的CV数据重新储存；
[0034]相位计算模块，利用当前周期CV数据计算下一周期的相位顺序与相位分配时间；
[0035]控制模型模块，利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；
[0036]反馈数据存储模块，用于存储的数据反馈。
[0037]本专利技术的有益技术效果为：
[0038]本专利技术提供的基于CV数据的自适应交通信号控制方法，达到预先控制交通信号的目的，CV数据存储模块将实时接收到的CV数据按照一定顺序储存在CV数据的储存模块；根据存储的数据对当前的交通流进行预测，对车辆到达交叉口的时间做预测，采用实时优化方法对交通流进行到达预测，即至少做一个短期的交通流预测。通过设定固定的相位顺序，对交通流数据做出的预测、CV数据以及相位顺序的分配做出一个最优决策，得到每个相位的持续时间；根据得到的相位信息对交通流进行控制得到数据反馈；本专利技术在获得最优控制决策的同时得到了数据反馈即了解了控制方法的有效性，使得控制更加有效。
附图说明
[0039]图1为本专利技术提出的一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法流程图；
[0040]图2为本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，包括以下步骤：对实时接收到的CV数据储存于CV数据存储模块并作为当前周期CV数据；利用当前周期CV数据计算下一周期的相位顺序与相位分配时间；利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；释放当前周期CV数据，将下一周期的CV数据重新储存，将数据反馈存储于数据反馈存储模块。2.根据权利要求1所述的一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，所述对实时接收到的CV数据储存于CV数据存储模块并作为当前周期CV数据；具体包括：利用车辆上的线圈传感器，通过无线通信和互联网技术，全方位实施人、车、路动态信息实时交互，通过V2X技术获取车辆的实时信息，并将获取到的车辆的实时信息按照xml格式存储于CV数据存储模块。3.根据权利要求1所述的一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，利用存储的CV数据判断下一周期的相位顺序与相位分配时间，具体包括：使用预测模型，在车辆经过控制交叉口上流交叉口的线圈传感器时，得到车辆经过该线圈传感器的信息；根据平均车速以及线圈传感器到控制交叉口的距离得到行程时间；根据行程时间以及车辆的转弯率得到到达控制交叉口的车辆数量；车辆平均车速按照CV数据进行修正，根据修正后的车辆数量，得到车辆排队长度；预先设置一个相位顺序，根据预测模型依据CV数据对短时间内交通流进行基本预测，根据预测的到达控制交叉口的车辆数量计算车辆排队长度，判断是否跳过某一个相位“通行权”的分配，此时相位的持续时间为0。4.根据权利要求3所述的一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，所述相位是指一个信号周期中分配“通行权”的时间，相位顺序即“通行权”分配的顺序。5.根据权利要求3所述的一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，所述预先设置一个相位顺序，具体为，根据交通流状态跳过没有交通需求的相位，且相位的顺序可变。6.根据权利要求1所述的一种基于CV数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，所述利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；具体包括：CV数据以及相位顺序得到之后，根据CV数据采用控制模块对转换之后的数据进行计算，得到下一周期的相位分配：G
j
=s
j
‑
γ；其中，s
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，郑圆圆，安毅生，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
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