[发明专利]一种基于电警数据的方案选择式的交通信号动态绿波控制方法

权利要求书

1.一种基于电警数据的方案选择式的交通信号动态绿波控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：建立云服务器，在云服务器中建立数据采集模块、数据分析模块、方案库生成模块、方案匹配模块和方案发送模块；

步骤2：数据采集模块用于通过中间库与电警系统实现对接，定周期提取绿波各路口过车数据；

数据采集模块每15分钟提取绿波各路口每个转向车道的过车数据，过车数据包括车牌号码和过车时间；

步骤3：数据分析模块用于通过上下游车牌匹配、时间差计算，得到各路口每个车辆的到达时间；

数据分析模块利用过车数据，通过上下游车牌匹配，计算同一辆车经过上下游路口的时间差，得到各路口绿波方向上每个车辆的到达时间；

步骤4：数据分析模块通过设计NR_K聚类模型，分别对各路口的车辆到达时间进行聚类分析，并将各聚类质心的最小值作为该路口绿波方向上车辆的平均到达时间；

数据分析模块根据以下公式设计NR_K聚类模型，分别对各路口的车辆到达时间进行聚类分析，并将各聚类质心的最小值作为该路口绿波方向上车辆的平均到达时间；

其中，k是质心最小的类，是k类的样本数，ΔT_i^k是k类每个车辆的到达时间，T_g是路口的平均到达时间；

NR_K聚类模型的初始类质心是由以下公式确定，具有非随机性，能够提高聚类算法的收敛速度，降低聚类结果的随机性：

C_k＝Value_min+val×(2×(k+1)-1)/(2×N_c)；

其中，Value_min是样本集中的最小值，val是样本集中最大值与最小值之差，N_C是类别个数，k∈[0,N_C-1]；

步骤5：方案库生成模块用于以最高限速值为上限，将绿波设计速度划分若干等级，并依据不同等级，为绿波各路口制定相应的备选方案，形成方案库，同时将备选方案配置到各路口本地信号机；

方案库生成模块以路段最高行驶限速值为上限，将其划分三个等级{V₁,V₂,V₃}，依据不同等级，分别将其作为绿波设计速度，为各路口制定相应的备选方案；

步骤6：方案匹配模块将各个绿波按照由高到低的等级顺序进行方案匹配，其中包含关键路口的绿波等级为高级，其它绿波等级为低级；

方案匹配模块依据设计的Multi_M匹配原则，从方案库中自动匹配选择最适合绿波当前交通状态的控制方案，并记录该控制方案的编号；

优先等级用1,2,3....表示，数字越低表示优先级越高；

方案匹配模块依据设计的Multi_M匹配原则，从方案库中自动匹配选择最适合绿波当前交通状态的控制方案，并记录该控制方案的编号；

所述Multi_M匹配原则存在两种模式：第一种是主干道实行绿波控制，次干道实行非绿波控制；第二种是主干道实行绿波控制，次干道也实行绿波控制；

其中，第一种匹配模式是依据当前主干道的平均行驶速度，匹配方案库中最佳设计速度，确定当前主干道各路口的相位差参数；第二种匹配模式是分别依据当前主干道和次干道的平均行驶速度，匹配方案库中最佳设计速度，确定当前主干道各路口的相位差参数；

最佳设计速度的匹配核心算子如以下公式：

其中，是绿波平均行驶速度，V₁,V₂,V₃是绿波三档绿波设计速度，V_m是依据实际路况匹配的最佳设计速度；

步骤7：方案发送模块将生成的控制方案的编号发送至各路口本地信号机，各信号机依据控制方案的编号自动调用本地预存的控制方案。

2.如权利要求1所述的一种基于电警数据的方案选择式的交通信号动态绿波控制方法，其特征在于：在云服务器中还建立优先级管理模块，优先级管理模块采用定时心跳发送机制，云服务器每隔五分钟向本地各信号机发送心跳，如果本地信号机在五分钟内没有接收到心跳，则自动启动本地默认控制方案，确保信号机的安全稳定运行。