[发明专利]基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法

权利要求书

1.一种基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)获取运行时刻[t₀，t_n]、路口车道数据L_i、当前时刻t₁，判断当前时刻t₁是否不大于t_n且不小于t₀，如果是，则获取连续n笔周期流量数据，并折算小时流量；否则，退出方法；

(2)计算指数加权动态参数值β，根据指数加权预测路口车道下一时刻下一笔流量数据F_in；

(3)获取路口当前信号阶段参数，计算车道通行能力C_i，并计算相位车道最大流量比y_j和流量比和Y；

(4)判断所述的流量比和Y是否小于0.9，如果是，则继续步骤(5)；否则，继续步骤(6)；

(5)根据周期绿灯损失时间L和周期时长C₀计算周期有效绿灯时长G_E，并根据各相位有效绿灯时长g_ei、显示绿灯时间g_i和最短绿灯时长g_min计算每个相位总时长t_i，继续步骤(1)；

(6)根据周期绿灯损失时间L和周期计算各相位流量比占流量比之和的比列θ_i，并根据各相位有效绿灯时长g_ei、显示绿灯时间g_i和最短绿灯时长g_min计算每个相位总时长t_i，继续步骤(1)。

2.根据权利要求1所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(1)中的折算小时流量F_i，具体为：

根据以下公式折算小时流量F_i：

F_i＝3600*f_i/T_i；

其中，f_i为连续n笔周期流量数据，T为周期长度。

3.根据权利要求1所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包含以下步骤：

(2.1)计算指数加权预测结果P_n；

(2.2)构造损失函数L_min，通过分支界定法得到最优超参数θ₀、θ₁、θ₂、...、θ_k，并得到β值；

(2.3)根据指数加权计算该路口所有车道下一周期流量F_in。

4.根据权利要求3所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.1)中的计算指数加权预测结果P_n，具体为：

根据以下公式计算指数加权预测结果P_n：

P_n＝θ₀*F_n-1+θ₁*F_n-2+θ₂*F_n-3+...+θ_k*F_n-(k+1)；

其中，θ₀、θ₁、θ₂、...、θ_k为指数加权超参数，F_n-1、F_n-2、F_n-3、...、F_n-(k+1)为实际值。

5.根据权利要求3所述的基于动态指数加权预测实现实时信号配时控制的方法，其特征在于，所述的步骤(2.2)中的构造损失函数L_min，具体为：

根据以下公式构造损失函数L_min：

并满足：

其中，P_n为指数加权预测结果，F_n为实际值。