[发明专利]用于交叉口交通信号控制器的性能检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种交叉口交通信号控制器的性能检测装置及其检测方法，用于交通信号控制器生产厂家评价信号控制器控制效果。

背景技术

交叉口交通信号控制系统能从时间和空间上分配路权，从而有效疏导交叉口处的交通流，对城市路网交通的通行能力和运行效率起着重要作用。因此交叉口信号控制系统控制效果的好坏，很大程度上关系着城市交通的状况。能否快捷、有效地对交通信号控制系统的性能进行评价，就成为了亟需解决的问题。

目前关于交叉口交通控制器性能检测尚且没有统一的标准，检测交通信号控制器的性能的方法也十分匮乏，人们通常采用的方法主要有两种：一种是利用计算机建立仿真模型，对信号控制器的算法进行仿真，这种方法虽然很方便，但是由于忽略了实际的信号控制器，从而导致结果存在很大误差；另外一种方法则是直接在实际的交叉口部署信号控制器，从而对信号控制器的控制效果进行评价。很明显这种方法，实施困难，花费巨大，而且存在着安全隐患。因此，需要寻找新的方法，来评价交通信号控制器的控制效果。

发明内容

本发明针对现有检测交通信号控制器性能的技术，要不误差太大，要不实施困难，花费巨大的问题，提出了一种用于交叉口交通信号控制器的性能检测装置及其检测方法。

本发明提供的用于交叉口交通信号控制器的性能检测装置，包括：工控机、接口组件和交通信号控制器组。工控机上加载有交通微观仿真软件和控制器评价系统。接口组件包含软件接口插件和控制器转换接口。交通信号控制器组内能接入不同通讯接口的待测交通信号控制器，且包含一个以上的待测的交通信号控制器。

交通微观仿真软件为交叉口建立路网模型，并设置仿真环境中各交叉口的总交通流量，在仿真过程中，交通微观仿真软件实时将仿真环境中交叉口检车器检测到的交叉口的交通流量和信号灯的相位，通过接口组件发送给待测的交通信号控制器；软件接口插件是使用交通微观仿真软件提供的API函数编写的dll插件，在仿真开始时，被交通微观仿真软件加载；控制器转换接口包含了不同的通讯接口，支持不同的通讯协议，用于连接不同通讯接口的待测交通信号控制器；交通信号控制器在得到各交叉口的交通流量和信号灯的相位后，根据自身的控制逻辑，计算交叉口的信号灯的相位，将相位信息打包在控制策略数据中，发送给接口组件。

软件接口插件包括：通信模块、交通信息提取模块、以及信号灯相位设置模块；通信模块用于实时发送各交叉口的交通流量和信号灯的相位给交通信号控制器，并接收交通信号控制器发送的控制策略数据；交通信息提取模块周期性地将交通微观仿真软件仿真环境中的交叉口检车器检测到的数据，保存到一个固定的交通信息文件中，交叉口检车器检测到的数据包括车辆速度、检车器占有率、车头时距、以及交通流量；信号灯相位设置模块从接收到的交通信号控制器的控制策略数据中，提取信号灯的相位命令，并根据信号灯的相位命令设置仿真环境中交叉口的信号灯的相位。

控制器评价系统在仿真结束后，读取交通信息文件中的数据，计算交叉口车辆的平均延误、平均排队长度、和最大排队长度，对交通信号控制器的控制效果做出评价。

本发明提供的一种用于交叉口交通信号控制器的性能检测方法，基于上述检测装置，具体包括如下步骤：

步骤1：试验人员将待测的交通信号控制器接入控制器转换接口，在工控机上启动交通微观仿真软件，加载路网文件和软件接口插件，并设置各交叉口的总交通流量，开始仿真；

步骤2：交通微观仿真软件实时将仿真环境中交叉口检车器检测到的交叉口的交通流量和信号灯的相位，通过软件接口插件中的通信模块发送给待测的交通信号控制器；

步骤3：待测的交通信号控制器接收到交叉口的交通流量和信号灯的相位后，根据自身的控制逻辑，计算交叉口的信号灯的相位，并将信号灯的相位命令打包在控制策略数据中，发送给软件接口插件中的通信模块；

步骤4：软件接口插件中的信号灯相位设置模块，从通信模块接收到的控制策略数据中，提取信号灯的相位命令，并根据信号灯的相位命令设置仿真环境中交叉口的信号灯的相位；

步骤5：软件接口插件中的交通信息提取模块周期性地将交通微观仿真软件仿真环境中的交叉口检车器检测到的数据，保存到一个固定的交通信息文件中，交叉口检车器检测到的数据包括车辆速度、检车器占有率、车头时距、以及交通流量；

步骤6：在仿真结束后，控制器评价系统读取交通信息文件中的数据，计算交叉口车辆的平均延误、平均排队长度和最大排队长度，对待测的交通信号控制器的控制效果做出评价。

本发明的优点与积极效果在于：