[发明专利]一种交通信号的单点离线优化系统及方法

说明书

本发明涉及一种交通信号的单点离线优化系统及方法，本发明能够基于当前交叉口的数据情况，制定符合当前交叉口的适宜优化策略，利用数据信息优化信号配时。本发明根据路口数据情况将单点路口分类，对不同分类采用不同离线优化策略和方法，并定义了两种单点离线优化策略，能更有效地利用数据资源，实现对单点路口的高效优化。

技术领域

本发明涉及智慧交通领域，尤其涉及一种交通信号的单点离线优化系统及方法。

背景技术

随着人民生活水平的提高，城市人口日益增多，汽车拥有量不断增加，城市交通压力越来越大，交通堵塞在大中城市日益严重，经济增长与交通拥挤之间的矛盾日趋突出，滞后的交通状况已严重制约了经济的发展。据不完全统计，中国每年因为交通拥堵造成的经济损失约为2000亿元，城市交通问题已成为国内外共同关注的焦点，关系到城市的可持续发展。

交通拥堵常发于道路交叉口处，通过合理地为交叉口各股车流分配路权可以有效地降低车辆延误、减少车辆排队，从而有助于防治交通拥堵现象的发生。单点交叉口交通信号控制占城市交叉口的90％以上，即使未来实现线控、面控，但在线控、面控不能覆盖的区域还会有大量独立控制的交叉口存在，因此，单点交叉口的交通信号优化仍有较大的应用空间，对于防堵治堵有着重要意义。在实际应用中，由于受到环境限制，由常规检测器收集、传输的数据通常存在一定缺陷，例如数据缺失严重等，在应用中存在一定困难。

发明内容

本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供一种交通信号的单点离线优化系统及方法，本发明能够基于当前交叉口的数据情况，制定符合当前交叉口的适宜优化策略，利用数据信息优化信号配时。本发明根据路口数据情况将单点路口分类，对不同分类采用不同离线优化策略和方法，并定义了两种单点离线优化策略，能更有效地利用数据资源，实现对单点路口的高效优化。

本发明是通过以下技术方案达到上述目的：一种交通信号的单点离线优化方法，具体如下：

收集单点路口的地磁数据，交叉口判定模块基于地磁数据的完整性判断区分单点路口的类型，并根据地磁数据的完整程度确定不同的优化策略进行优化：

(i)对于地磁数据完整或地磁数据不完整但可修复的单点路口，则调用自适应策略模块执行自适应优化策略控制，以流量调整配时；

(ii)对于地磁数据不完整且地磁数据不可修复的单点路口，则调用固定方案策略模块执行固定方案策略控制，以基于档案的遗传算法和交通仿真的强化学习优化框架进行调整配时。

作为优选，所述的地磁数据可修复的条件为路口各进口路段的各转向方向均至少有一个车道流量数据完整；数据修复时，认为同路段同方向的各车道流量相等，将数据缺失的车道的流量补充为同路段同方向车道流量，完成数据修复。

作为优选，所述的自适应优化策略控制的方法步骤如下：

1)历史数据处理单元获取路口的历史数据，通过历史数据获得配时参数；

2)同放相位判断单元判断同放相位是否开启，并统计开启的同放相位数，确定相位方案；

3)时段划分单元根据采集的历史数据，通过计算进行排序并划分时段，计算时段内的交通数据；

4)周期优化单元判断当前路口当前控制方案的相位个数，划分路口类型，并设定最小周期；在设定最小周期后，根据流量情况适当增加周期值获得周期初始值，并进行周期优化；

5)配时单元根据配时指标，计算自适应优化策略下的配时方案。

作为优选，所述步骤1)具体包括如下步骤：