CN100543796C - 交通信号控制***多关键路口优化方法 - Google Patents
交通信号控制***多关键路口优化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100543796C CN100543796C CNB2007100240518A CN200710024051A CN100543796C CN 100543796 C CN100543796 C CN 100543796C CN B2007100240518 A CNB2007100240518 A CN B2007100240518A CN 200710024051 A CN200710024051 A CN 200710024051A CN 100543796 C CN100543796 C CN 100543796C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- traffic
- subarea
- key crossing
- crossing
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及交通信号控制***，具体地说是一种应用在区域道路路网的交通信号控制***多关键路口优化技术。按照本发明提供的技术方案，所述优化技术包括：a、把交叉路口的交通分成轻交通、中交通和重交通三种状态；b、由交通饱和度较高的n个交叉口构成关键路口群来共同确定子区的公共周期；在计算子区协调控制的公共周期时，每过一个时间段都要对子区内所有受控交叉路口的交通饱和度进行自动排序，排名前n个交叉路口入选关键路口群；c、选择样本量，综合考虑样本的代表性和计算工作量。本发明可以解决当前的交通信号控制***单关键路口优化技术存在的适应性差、效率低下问题。
Description
技术领域
本发明涉及交通信号控制***，具体地说是一种应用在区域道路路网的交通信号控制***多关键路口优化技术，适用于道路网络的自适应协调交通信号控制。
背景技术
交通信号控制***用来对道路网络的交通信号进行控制，是可根据车辆检测器提供的实时交通信息，自动改变或调整红绿灯配时方案，对道路网络实行实时随机控制的自适应协调控制***。目前，交通信号控制***的典型代表是英国的SCOOT***(绿信比、信号周期和绿灯起步时差优化技术)和澳大利亚的SCATS***(悉尼自适应协调控制***)，都是以子区为基本控制单元的。子区是根据实际交通状况，为获得交叉路口的信号协调而将一些相关路口(可以是单个路口)组成的集合，SCATS***的子区包含1-10交叉路口，SCOOT***的子区包含1-数十个交叉路口。为实现子区信号协调控制，子区内交叉路口必须采用相同的红绿灯信号周期即公共周期或某些交通流量小的交叉路口其周期可采用子区公共周期的一半。子区内交通饱和度(单位时间内车辆通过交叉路口停车线的最大流量，)最高的交叉路口即关键路口的信号周期作为子区的公共周期，一个子区只有一个关键路口，往往是根据实时交通流量自动确定的(见图1)。交通饱和度x是指在交叉路口信号控制条件下，单位时间内车辆通过交叉路口停车线的最大流量q与单位时间内车辆通过交叉路口停车线的最大流量Q的比率，即x＝q/Q。每过一个时间段(1-10分钟)，子区内各个交叉路口都会基于实时交通状态自动优化得到一个能使本交叉路口的交通控制效果达到最优的最佳信号周期，关键路口的最佳信号周期最大，并被选为子区协调控制的公共周期。周期的增加会使饱和度降低，周期的减少则会使饱和度增加，当交叉路口按大于其最佳周期的公共周期运行时，就会引起无车空放绿灯浪费现象，周期偏差越大，空放绿灯浪费就越严重，交通控制效率就越差。
在对道路网络和交通流已趋稳定、分布比较均衡的子区进行协调控制时，由单个关键路口确定子区信号协调控制公共周期的技术就较为适用，这时，子区内关键路口的最佳信号周期即公共周期只不过比其它交叉路口的最佳周期或两倍的最佳周期稍大一些，其它交叉路口因运行公共周期或一半的公共周期而导致的无车空放绿灯浪费程度就较轻，控制效率也就较高。但在对道路网络和交通流都处于迅速发展、分布不均衡的子区(我国道路交通尤其具有这个特点)进行协调控制时，由于子区内各个路口的交通状态相差较大，子区内关键路口的最佳信号周期即公共周期可能会明显大于其它交叉路口的最佳周期或两倍的最佳周期，这样其它交叉路口因运行公共周期或一半的公共周期而导致的无车空放绿灯浪费程度就较重，控制效率也就较差，因此由子区内单个关键路口来确定子区信号协调控制公共周期的技术存在缺陷，明显不适用。
发明内容
本发明的目的在于寻求一种适用于对道路交通流分布不均衡的子区进行自适应协调控制的交通信号控制***多关键路口优化技术，以解决当前的交通信号控制***单关键路口优化技术存在的适应性差、效率低下问题。
按照本发明提供的技术方案，交通信号控制***多关键路口优化技术包括：
a、把交叉路口的交通分成轻交通、中交通和重交通三种状态；其中交通饱和度低于设定值x1时为轻交通状态，交通饱和度高于设定值x2时为重交通状态，交通饱和度高于设定值x1、低于设定值x2时为中交通状态；设定值x2大于设定值x1；
b、由交通饱和度较高的n个交叉口构成关键路口群来共同确定子区的公共周期；在计算子区协调控制的公共周期时，每过一个时间段都要对子区内所有受控交叉路口的交通饱和度进行自动排序，排名前n个交叉路口入选关键路口群，其中包括1个关键路口和n-1个准关键路口，交通饱和度最高的交叉路口是关键路口，其余n-1个交叉路口是准关键路口；
c、选择样本量，综合考虑样本的代表性和计算工作量；基于下述原则来确定关键路口群的样本量：假设子区内受控交叉路口数为n，那么样本量N＝n/3取整，小数位四舍五入。
在进行子区协调控制时，如果某一时间段内关键路口的交通饱和度达到x2以上时，把关键路口的最佳周期也即子区内所有受控交叉路口的最长周期选定为公共周期来避免关键路口陷入局部交通瘫痪而导致子区全局瘫痪的局面出现。
在进行子区协调控制时，如果某一时间段内关键路口的交通饱和度达到设定值x1以上、但低于另一设定值x2时，
子区的公共周期C0＝(Cm+(C1+C2+...+Cn-1)/(n-1))/2，
其中Cm代表关键路口的最佳周期，C1、C2、...、Cn-1分别代表准关键路口1、2、...、n-1的最佳周期，取整数，小数四舍五入，这样可通过公共周期的稍许降低来适当提高整个子区的控制效率。
在进行子区协调控制时，如果某一时间段内关键路口的交通饱和度低于x1时，子区的公共周期C0＝(Cm+C1+C2+...+Cn-1)/n，其中Cm代表关键路口的最佳周期，C1、C2、...、Cn-1分别代表准关键路口1、2、...、n-1的最佳周期；取整数，小数四舍五入，通过公共周期的较大降低来大幅提高整个子区的控制效率。
本技术具有以下优点：1、控制灵活、适用性强，能够大幅提高交通分布不均衡子区的协调控制效率；2、优化技术能自动适应实时交通态势的变化。
附图说明
图1为原来的单关键路口子区协调控制模式。
图2为本发明的多关键路口子区协调控制模式。
图3为本发明的多关键路口子区协调控制案例。
具体实施方式
图1中黑色的●表示关键路口；无色的○表示普通路口；图2中黑色的●表示关键路口；灰色的●表示准关键路口；无色的○表示普通路口。
本发明交通信号控制***多关键路口优化技术的基本思想如下：一是把交叉路口的交通分成轻交通、中交通和重交通三种状态；其中交通饱和度低于某一设定值x1时为轻交通状态，交通饱和度高于某一设定值x2时为重交通状态，交通饱和度高于某一设定值x1、低于另一设定值x2时为中交通状态。二是由交通饱和度较高的n个交叉口构成关键路口群来共同确定子区的公共周期。在计算子区协调控制的公共周期时，每过一个时间段(如1-10分钟)都要对子区内所有受控交叉路口的交通饱和度进行自动排序，排名前n个交叉路口入选关键路口群，其中包括1个关键路口和n-1个准关键路口，交通饱和度最高的交叉路口是关键路口，其余n-1个交叉路口即是准关键路口。三是选择适合的样本量，综合考虑样本的代表性和计算工作量，基于下述原则来确定关键路口群的样本量：假设子区内受控交叉路口数为N，那么样本量n＝N/3取整，小数位四舍五入。
在进行子区协调控制时，如果某一时间段内(如1-10分钟)关键路口的交通饱和度达到x2以上时，把关键路口的最佳周期也即子区内所有受控交叉路口的最长周期选定为公共周期来避免关键路口陷入局部交通瘫痪而导致子区全局瘫痪的局面出现；
如果某一时间段内(如1-10分钟)关键路口的交通饱和度达到x1以上、但低于另一设定值x2时，
子区的公共周期C0＝(Cm+(C1+C2+...+Cn-1)/(n-1))/2
其中Cm代表关键路口的最佳周期，C1、C2、...、Cn-1分别代表准关键路口1、2、...、n-1的最佳周期；取整数，小数四舍五入，这样可通过公共周期的稍许降低来适当提高整个子区的控制效率；
如果某一时间段内(1-10分钟)关键路口的交通饱和度低于x1时，
子区的公共周期C0＝(Cm+C1+C2+...+Cn-1)/n，
其中Cm代表关键路口的最佳周期，C1、C2、...、Cn-1分别代表准关键路口1、2、...、n-1的最佳周期；
取整数，小数四舍五入，这样可通过公共周期的较大降低来大幅提高整个子区的控制效率。
下面根据附图来描述一个具体的操作过程。
使用一个由8个受控交叉路口构成的子区的协调控制案例来阐述本发明(见图3)。假定子区由受控交叉路口A、B、C、D、E、F、G和H组成，x1＝0.7，x2＝0.92。
在某三个时间段，各交叉路口的交通饱和度以及相应的信号周期如下表所示：
由于交叉路口总数是8，8除以3后取整得2，小数部分为0.66，四舍五入后得1，因此关键路口群的样本数为2+1＝3，包括1个关键路口和2个准关键路口。
由上表可知，在时间段1内：位居饱和度前3位的路口依次是A、B、D，因此关键路口是A，准关键路口1是B，准关键路口2是D。由于关键路口A的饱和度是0.93，大于x2即大于0.92，因此关键路口A处于重交通状态，此时，子区的公共周期为关键路口A的最佳周期，即126秒。
在时间段2内：位居饱和度前3位的路口依次是B、A、E，因此关键路口是B，准关键路口1是A，准关键路口2是E。由于关键路口B的饱和度是0.9，小于x2，但大于x1，即小于0.92但大于0.7，因此关键路口B处于中交通状态，此时子区的公共周期＝(120+(112+107)/2)/2＝115秒。
在时间段3内：位居饱和度前3位的路口依次是C、A、E，因此关键路口是C，准关键路口1是A，准关键路口2是E。由于关键路口C的饱和度是0.68，小于x1，即小于0.7，因此关键路口C处于轻交通状态，此时子区的公共周期＝(85+80+70)/3＝78秒。
Claims (1)
1、交通信号控制***多关键路口优化方法，其特征是：
a、把交叉路口的交通分成轻交通、中交通和重交通三种状态；其中交通饱和度低于设定值x1时为轻交通状态，交通饱和度高于设定值x2时为重交通状态，交通饱和度高于设定值x1、低于设定值x2时为中交通状态；设定值x2大于设定值x1；
b、由交通饱和度较高的n个交叉口构成关键路口群来共同确定子区的公共周期；在计算子区协调控制的公共周期时，每过一个时间段都要对子区内所有受控交叉路口的交通饱和度进行自动排序，排名前n个交叉路口入选关键路口群，其中包括1个关键路口和n-1个准关键路口，交通饱和度最高的交叉路口是关键路口，其余n-1个交叉路口是准关键路口；
c、选择样本量，综合考虑样本的代表性和计算工作量；基于下述原则来确定关键路口群的样本量：假设子区内受控交叉路口数为n，那么样本量N＝n/3取整，小数位四舍五入；
d、在进行子区协调控制时，如果某一时间段内关键路口的交通饱和度达到x2以上时，把关键路口的最佳周期也即子区内所有受控交叉路口的最长周期选定为公共周期来避免关键路口陷入局部交通瘫痪而导致子区全局瘫痪的局面出现。
e、在进行子区协调控制时，如果某一时间段内关键路口的交通饱和度达到设定值x1以上、但低于另一设定值x2时，
子区的公共周期C0＝(Cm+(C1+C2+...+Cn-1)/(n-1))/2，
其中Cm代表关键路口的最佳周期，C1、C2、...、Cn-1分别代表准关键路口1、2、...、n-1的最佳周期；C0取整数、小数四舍五入；这样可通过公共周期的稍许降低来适当提高整个子区的控制效率；
f、在进行子区协调控制时，如果某一时间段内关键路口的交通饱和度低于x1时，子区的公共周期C0＝(Cm+C1+C2+...+Cn-1)/n，其中Cm代表关键路口的最佳周期，C1、C2、...、Cn-1分别代表准关键路口1、2、...、n-1的最佳周期；C0取整数、小数四舍五入；通过公共周期的较大降低来大幅提高整个子区的控制效率。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100240518A CN100543796C (zh) | 2007-07-12 | 2007-07-12 | 交通信号控制***多关键路口优化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100240518A CN100543796C (zh) | 2007-07-12 | 2007-07-12 | 交通信号控制***多关键路口优化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101110162A CN101110162A (zh) | 2008-01-23 |
| CN100543796C true CN100543796C (zh) | 2009-09-23 |
Family
ID=39042221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007100240518A Expired - Fee Related CN100543796C (zh) | 2007-07-12 | 2007-07-12 | 交通信号控制***多关键路口优化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100543796C (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101980318B (zh) * | 2010-10-27 | 2012-10-03 | 公安部交通管理科学研究所 | 交通信号多控制目标复合优化方法 |
| CN102542793B (zh) * | 2012-01-11 | 2014-02-26 | 东南大学 | 一种交叉口群过饱和交通态势主动控制方法 |
| CN102982688B (zh) * | 2012-08-23 | 2014-10-08 | 浙江浙大中控信息技术有限公司 | 一种基于主干道协调优先的区域交通信号控制方法 |
| CN104200680B (zh) * | 2014-08-18 | 2016-06-08 | 浙江大学 | 过饱和交通状态下城市干道的交通信号协调控制方法 |
| CN105096615B (zh) * | 2015-07-14 | 2017-05-17 | 安徽四创电子股份有限公司 | 基于信号机的自适应优化控制*** |
| CN108305468B (zh) * | 2017-01-13 | 2020-10-30 | 普天信息技术有限公司 | 一种基于多策略的交通控制方法和*** |
| CN107316472B (zh) * | 2017-07-28 | 2020-05-01 | 广州市交通规划研究院 | 一种面向干道双向不同需求的动态协调控制方法 |
| CN109345031B (zh) * | 2018-10-26 | 2021-07-20 | 江苏智通交通科技有限公司 | 基于交通流数据的协调干线线路规划方法及配置*** |
| CN110533932B (zh) * | 2019-08-06 | 2020-12-08 | 银江股份有限公司 | 一种基于滚动优化的城市级全域交通信号推荐方法及*** |
| CN112037546B (zh) * | 2020-09-07 | 2021-09-14 | 青岛海信网络科技股份有限公司 | 一种交通信号控制方法及装置 |
-
2007
- 2007-07-12 CN CNB2007100240518A patent/CN100543796C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 一种交叉路口信号优化控制模型的研究与仿真. 吴明晖，黄辉先，谭志辉，付绍昌.***仿真学报，第18卷第7期. 2006 |
| 一种交叉路口信号优化控制模型的研究与仿真. 吴明晖，黄辉先，谭志辉，付绍昌.***仿真学报，第18卷第7期. 2006 * |
| 城市交叉路***通优化模型. 刘静，魏瑞轩，张善文.陕西师范大学学报(自然科学版)，第31卷第S1期. 2003 |
| 城市交叉路***通优化模型. 刘静，魏瑞轩，张善文.陕西师范大学学报(自然科学版)，第31卷第S1期. 2003 * |
| 城市道路网络多交叉路***通信号实时优化控制模型与算法. 李建斌，高成修.***工程，第22卷第10期. 2004 |
| 城市道路网络多交叉路***通信号实时优化控制模型与算法. 李建斌，高成修.***工程，第22卷第10期. 2004 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101110162A (zh) | 2008-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100543796C (zh) | 交通信号控制***多关键路口优化方法 | |
| CN103559795B (zh) | 一种多策略多目标的自适应交通控制方法 | |
| WO2019061933A1 (zh) | 交通信号泛弦控制方法及其*** | |
| CN104200680B (zh) | 过饱和交通状态下城市干道的交通信号协调控制方法 | |
| CN104077919B (zh) | 一种需求车道组合相位的优化方法 | |
| CN111145564B (zh) | 信控交叉口的自适应可变车道控制方法及*** | |
| CN104064041B (zh) | 基于公共交通车队优先的交通信号灯调整***和方法 | |
| CN109993982B (zh) | 基于排队论的失衡交叉口信号相位优化设计方法 | |
| Ruskin et al. | Modeling traffic flow at an urban unsignalized intersection | |
| CN108647472B (zh) | 一种有轨电车优先方式的仿真方法及仿真*** | |
| CN104318787B (zh) | 一种提高搭接相位交叉口空间资源利用效率的方法 | |
| CN109191847B (zh) | 基于城市卡口数据的自适应干线协调控制方法及*** | |
| CN105279981A (zh) | 一种潮汐车道行驶方向动态控制方法 | |
| CN104252788A (zh) | 信号控制下人行横道行人绿灯时间设置方法 | |
| CN108447275A (zh) | 基于车队感应和车辆感应相结合的交通信号优化控制方法 | |
| CN110400472B (zh) | 基于交通流距离的道路交叉***通信号相位设计方法 | |
| CN104318790A (zh) | 一种交通信号灯配置方法及装置 | |
| Aljaafreh et al. | Optimized timing parameters for real-time adaptive traffic signal controller | |
| CN102201163A (zh) | 一种基于rds-tmc的信息处理方法 | |
| CN115171408A (zh) | 一种交通信号优化控制方法 | |
| Saka et al. | Traffic signal timing at isolated intersections using simulation optimization | |
| CN114333363A (zh) | 一种考虑上下游协同的瓶颈路口信号优化方法 | |
| CN109035822B (zh) | 一种基于双层信号规划的可变车道清空控制方法 | |
| Gacovski et al. | Fuzzy traffic controller for urban intersection developed in Simulink/SimEvents | |
| Zheng et al. | Fine-tuning time-of-day transitions for arterial traffic signals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090923 Termination date: 20120712 |