[发明专利]一种基于联网车辆数据的自适应交通信号控制方法及装置

权利要求书

1.一种基于联网车辆数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

对实时接收到的联网车辆数据储存于联网车辆数据存储模块并作为当前周期联网车辆数据；

利用当前周期联网车辆数据计算下一周期的相位顺序与相位分配时间；

利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；

释放当前周期联网车辆数据，将下一周期的联网车辆数据重新储存，将数据反馈存储于数据反馈存储模块；

所述对实时接收到的联网车辆数据储存于联网车辆数据存储模块并作为当前周期联网车辆数据；具体包括：利用车辆上的线圈传感器，通过无线通信和互联网技术，全方位实施人、车、路动态信息实时交互，通过V2X技术获取车辆的实时信息，并将获取到的车辆的实时信息按照xml格式存储于联网车辆数据存储模块；

利用当前周期联网车辆数据计算下一周期的相位顺序与相位分配时间；具体包括：

使用预测模型，在车辆经过控制交叉口上流交叉口的线圈传感器时，得到车辆经过该线圈传感器的信息；

根据平均车速以及线圈传感器到控制交叉口的距离得到行程时间；

根据行程时间以及车辆的转弯率得到到达控制交叉口的车辆数量；

车辆平均车速按照联网车辆数据进行修正，根据修正后的车辆数量，得到车辆排队长度；

预先设置一个相位顺序，根据预测模型依据联网车辆数据对短时间内交通流进行基本预测，根据预测的到达控制交叉口的车辆数量计算车辆排队长度，判断是否跳过某一个相位“通行权”的分配，此时相位的持续时间为0；

所述利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；具体包括：联网车辆数据以及相位顺序得到之后，根据联网车辆数据采用控制模块对转换之后的数据进行计算，得到下一周期的相位分配：

G_j＝s_j-γ；

其中，s_j代表每个周期中每个相位的最优决策变量，γ为相位交替时的清理时间，即黄灯时间，q_j为预计的排队长度；G_j为相位的绿灯时间；依据联网车辆数据对交通状态判断得到一个最优的相位持续时间，主要是根据联网车辆数据做一个短期的交通状态的判断，判断联网车辆到各个交叉口的时间以及预计的排队长度q_j，若q_j＜Q，Q为预设的最小排队长度，则此时不需要分配“通行权”，则跳过当前相位，若q_j＞Q，则需要为对应的各个相位分配“通行权”，此时周期中每个相位的持续时间必须大于γ，获得每个相位的最佳决策变量，即每个相位的持续时间，则可得到每个相位的绿灯时间G_j；

所述将数据反馈存储于数据反馈存储模块，具体包括：数据反馈指在应用控制参数之后，得到的关于尚未分配到“通行权”的交通流的第二排队长度；

其中L_queue为每条交通流排队长度的均值，一共有n条交通流，为在第j个相位分配“通行权”时，未获得“通行权”的交通流中最后一个联网车辆的位置，为在第j个相位分配“通行权”时，未获得“通行权”的交通流中第一个联网车辆的位置，通过L_queue判断控制方法的有效性。

2.根据权利要求1所述的一种基于联网车辆数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，所述相位是指一个信号周期中分配“通行权”的时间，相位顺序即“通行权”分配的顺序。

3.根据权利要求1所述的一种基于联网车辆数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，所述预先设置一个相位顺序，具体为，根据交通流状态跳过没有交通需求的相位，且相位的顺序可变。

4.根据权利要求1所述的一种基于联网车辆数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，所述利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；具体包括：通过建立交通模型以得到控制方法的数据反馈：包括以下步骤：

确定交通流参数；

建立控制模型；

根据得到的控制参数控制交通流；

得到控制参数的数据反馈。

5.一种基于联网车辆数据的自适应交通信号控制装置，其用于实现权利要求1所述的基于联网数据的自适应交通信号控制方法，其特征在于，包括：

联网车辆数据存储模块，对实时接收到的联网车辆数据储存于联网车辆数据存储模块并作为当前周期联网车辆数据，释放当前周期联网车辆数据，将下一周期的联网车辆数据重新储存；

相位计算模块，利用当前周期联网车辆数据计算下一周期的相位顺序与相位分配时间；

控制模型模块，利用计算的相位顺序以及相位分配时间对信号进行控制并获取数据反馈；

反馈数据存储模块，用于存储数据反馈。