[发明专利]交通信号协同控制子区划分方法及装置

权利要求书

1.一种交通信号协同控制子区划分方法，其特征在于，该方法包括：

计算待考察区域内各交叉口在各时间点的延误时间；

根据各交叉口在各时间点的延误时间，计算两两交叉口的延误时间向量之间的互相关系数；

根据两两交叉口的延误时间向量之间的互相关系数，将所有交叉口划分为一个或多个协同控制子区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据两两交叉口的延误时间向量之间的互相关系数，将所有交叉口划分为一个或多个协同控制子区包括：

设所有交叉口的延误时间向量之间的互相关系数构成一个互相关矩阵；

计算该互相关矩阵的特征值和特征向量；

对于每个特征向量，计算该特征向量中的显著元素的个数；

对于每个特征向量，根据其显著元素数目，在该特征向量中查找对应数目的显著元素，将所有显著元素对应的交叉口作为一个协同控制子区。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算该特征向量中的显著元素的个数为：计算该特征向量的反比参与率IPR，将IPR的倒数作为该特征向量的显著元素的个数。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所有显著元素对应的交叉口作为一个协同控制子区之后进一步包括：

根据实际的路网拓扑结构，判断该协同控制子区中的所有交叉口是否都相互连通，若是，确定该协同控制子区划分正确；否则，根据实际的路网拓扑结构，对该协同控制子区进行进一步划分，使得划分得到的每个协同控制子区中的所有交叉口都是相互连通的，并以划分得到的所有协同控制子区替代原协同控制子区。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当根据所有特征向量都划分出协同控制子区后，对于任意两个协同控制子区A、B，其中，A<B，若发现C=A∩B中的交叉口数与A中的交叉口数的比值大于预设比值，则以B-A∩B替代B，其中，∩表示相交。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

对于任一协同控制子区，若该子区中的交叉口数超过预设值，则根据该子区中两两交叉口的延误时间向量之间的互相关系数，重新对该子区中的交叉口进行协同控制子区划分，直至所有协同控制子区中的交叉口数都不超过预设值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当任一协同控制子区中仅包含一个交叉口时，将该交叉口并入与其具有拓扑连接关系、且与其连通路径最小的协同控制子区中。

8.根据权利要求1至7任一所述的方法，其特征在于，所述根据两两交叉口的延误时间向量之间的互相关系数，将所有交叉口划分为一个或多个协同控制子区为：

每隔预设时长，根据两两交叉口的最新延误时间向量之间的互相关系数，将所有交叉口划分为一个或多个协同控制子区，且，将当前的协同控制子区划分结果与最近预设次的协同控制子区划分结果进行综合判断，得到最终的协同控制子区划分结果。

9.一种交通信号协同控制子区划分装置，其特征在于，该装置包括：

延误时间计算模块：计算待考察区域内各交叉口在各时间点的延误时间；

互相关系数计算模块：根据各交叉口在各时间点的延误时间，计算两两交叉口的延误时间向量之间的互相关系数；

协同控制子区划分模块：根据两两交叉口的延误时间向量之间的互相关系数，将所有交叉口划分为一个或多个协同控制子区。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述协同控制子区划分模块包括：

特征向量计算模块：设所有交叉口的延误时间向量之间的互相关系数构成一个互相关矩阵，计算该互相关矩阵的特征值和特征向量；

划分模块：对于每个特征向量，计算该特征向量中的显著元素的个数，根据显著元素数目，在该特征向量中查找对应数目的显著元素，将所有显著元素对应的交叉口作为一个协同控制子区。