[发明专利]一种基于路口电警数据的路口信号控制效率评价方法

权利要求书

1.一种基于路口电警数据的路口信号控制效率评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：通过精确到毫秒级的过车数据和信号控制方案数据，计算出路口每条车道的红灯启亮时刻、绿灯启亮时刻，然后统计除每条车道上的每个绿灯相位内的过车数量，进而计算出每个相位的绿灯利用率；

步骤S2：定义一个交叉口饱和度均衡系数指标，来量化测量交叉口各个转向对应的绿信息比与流量之间的匹配均衡性；

步骤S3：计算交叉口饱和度X_c，来量化测量交叉口总体的绿灯给时与实际路口需求之间的匹配程度；

步骤S4：基于绿灯利用率U、交叉口饱和度均衡系数S_b和交叉口饱和度X_c，对每个指标设计不同权重，来量化测量交叉口信号配时的效率。

2.根据权利要求1所述的一种基于路口电警数据的路口信号控制效率评价方法，其特征在于，所述步骤S1中，绿灯利用率表示一段时间间隔内，车辆通过停止线的绿灯时间占该时间间隔内该转向获取到的路灯总时间比例，即：

式中，t_用表示这段时间内该转向每车道车辆通过所需要的路灯时长；t_绿表示这段时间内该转向获取到的总绿灯时长；

其中，

式中，表示该时间段内，转向的车道平均过车数量；表示平均车头时距；表示一次相位的路灯时间；n表示一段时间内绿灯下发的次数。

3.根据权利要求1所述的一种基于路口电警数据的路口信号控制效率评价方法，其特征在于，所述步骤S2中，交叉口饱和度均衡系数S_b表示交通信号控制交叉口转向饱和度与路口饱和度的方差，计算公式为：

式中，X_i表示某转向一段时间内实时饱和度；m表示交叉口转向数量；X_C表示交叉口一段时间内实时平均饱和度；

所述交叉口饱和度均衡系数指数有交叉口饱和度均衡系数与指标值[0，10]之间的数值建立等比例关系；所述等比例关系如下：

若交叉口饱和度均衡系数范围在(0,0.01]时,则交叉口饱和度均衡系数指数为(0,2)；

若交叉口饱和度均衡系数范围在(0.01,0.04]时,则交叉口饱和度均衡系数指数为(2,5)；

若交叉口饱和度均衡系数范围在(0.04,0.125]时,则交叉口饱和度均衡系数指数为(5,8)；

若交叉口饱和度均衡系数大于0.125时,则交叉口饱和度均衡系数指数为(8,10)。

4.根据权利要求3所述的一种基于路口电警数据的路口信号控制效率评价方法，其特征在于，所述X_i为第i转向所有车道的流量之和除以转向所有车道通行能力，具体公式为：

式中，该转向所有车道实时小时流量通过各车道当前时间段流量转化为小时流量得到。

5.根据权利要求1所述的一种基于路口电警数据的路口信号控制效率评价方法，其特征在于，所述步骤S3中，交叉口饱和度X_c计算采用流量加权的平均进道口饱和度，具体计算公式为：

式中，X_i为各个进道口的饱和度；Q_i为各个进道口的流量；n为路口的分支数量。

6.根据权利要求1所述的一种基于路口电警数据的路口信号控制效率评价方法，其特征在于，所述步骤S4中，指标由绿灯利用率U、交叉口饱和度均衡系数S_b和交叉口饱和度X_c三个指标的值归一化为交叉口绿灯利用率指数U^*、交叉口平均饱和度指数交叉口饱和度平衡系数指数之后在进行平均得到，信号效率指数E为：

式中，E表示交叉口信号效率指数，U^*表示交叉口绿灯利率指数；表示交叉口平均饱和度；表示交叉口饱和度平衡系数指数；

所述信号效率指数E的取值范围为[0,10]，该指数与路口信号效率评价关系如下：

若信号效率指数的取值范围在[0,2],则表明信号效率等级为效率高；

若信号效率指数的取值范围在(2,5],则表明信号效率等级为效率一般；

若信号效率指数的取值范围在(5,7],则表明信号效率等级为效率低；

若信号效率指数的取值范围在(7,10],则表明信号效率等级为效率极低。