CN108335496B - 一种城市级交通信号优化方法与*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市级交通信号优化方法与***，该方法包括：根据干道上的交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定当前城市分片划区是否合理，在当前城市分片划区合理时确定片区控制策略是否合理，若片区控制策略合理时，确定路段协调是否有优化空间，若路段协调没有优化空间则确定路口是否需要优化，若需要优化对路口进行信号控制、交通组织和交通秩序优化，从而实现在整个城市级别进行交通信号优化，缓解交通拥堵，同时也使得信号优化可以具体可执行，提高调优技术人员的调优效率，保证信号优化工作有序开展。

Description

一种城市级交通信号优化方法与***

技术领域

本发明实施例涉及交通信号控制领域，尤其涉及一种城市级交通信号优化方法与***。

背景技术

随着经济的快速发展，城市化水平不断提高，城市道路上车辆的不断增加，常发性拥堵变的非常普遍，全国有1/3的城市高峰通勤受到拥堵的威胁，且交通拥堵有由一二线城市向三四线城市蔓延的趋势。信号控制是缓解城市交通拥堵的重要技术手段，但大部分城市信号控制***或设备并未得到有效使用，信号优化主要以交通堵点、关键路口路段为主，城市级交通信号优化方法和理论并不成熟。

发明内容

本发明实施例提供一种城市级交通信号优化方法，用以解决城市交通拥堵以及路口优化步骤和判断指标不明确的问题。

本发明实施例提供的一种城市级交通信号优化方法，包括：

根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区；所述信号灯周期时长是指信号灯按照设定的相位顺序显示一个循环所需要的时间；所述空间位置是指路口的经纬度；所述交通流量是指单位时间内通过的车辆的数量；

根据所述理论城市分片划区，确定当前城市分片划区是否合理；

在确定所述当前城市分片划区合理时，依据道路条件、交通流量、信号控制和交通组织确定片区控制策略是否合理；所述道路条件是指道路的几何组成状况和沿途条件；所述道路的几何组成状况包括车道宽度、车道数量、路口间距、道路形线、视距和坡度；所述沿途条件指沿途的街道化程度；

在确定所述片区控制策略合理时，根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数，并确定所述路段协调指数是否大于第一阈值；

在确定所述路段协调指数大于所述第一阈值时，根据所述协调路段的路口的排队长度、所述协调路段的路口的占有率和所述协调路段的路口的饱和度，确定所述协调路段的路口是否需要进行优化；所述排队长度为绿灯启亮时刻，路段最大的拥堵距离；所述占有率是指一定时间内全部车辆通过测量断面所需要的时间与观测时间的比值；所述饱和度是指相位对应的关键车道的交通流量与通行能力的比值；

在确定所述协调路段的路口需要进行优化时，对所述协调路段的路口进行信号控制、交通组织或交通秩序优化。

可选地，在确定所述当前城市分片划区不合理时，将所述理论城市分片划区作为当前城市分片划区。

具体地，所述根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区，包括：

确定路口集L，其中，L为(l₁，…，l_n)^T，l_i为(l_i1，…，l_ij)，i＝1，2，…,n；l_ij表示描述路口l_i的第j个特征的数；

根据所述路口集L中各路口的信号周期时长、空间位置和交通流量，确定所述路口集L的第一矩阵；其中，所述第一矩阵需要符合公式(1)；

所述公式(1)为：

其中，L'为第一矩阵，x_i为路口l_i的经度，y_i为路口l_i的维度；c_i为路口l_i的信号灯周期时长；q_i为路口l_i的交通流量；

根据最大最小法确定所述路口集L的第一矩阵的相似系数r_ij，生成所述路口集L的模糊相似矩阵；其中，所述模糊相似矩阵需要符合公式(2)；

所述公式(2)为：

其中，r_ij为路口l_i与l_j的相似系数，0≤r_ij≤1；i，j＝1，…，n；

根据所述路口集L的模糊相似矩阵确定所述路口集L的模糊等价矩阵；

根据所述路口集L的模糊等价矩阵和预设的λ的值，得到所述路口集L的分类，并确定所述路口集L的最佳分类所对应的λ阈值，得到理论城市分片划区。

可选地，所述根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数需要符合公式(3)；

所述公式(3)为：

其中，I为路段协调指数，S_i为第i辆车通过所有协调交叉路口的总停车次数，n为干线协调方向上交叉路口的数量，V_i为第i辆车的路段平均行程车速，V_限为路段限制车速，α、β为系数，m为参与调查样本车辆的数量。

相应地，本发明实施例还提供了一种城市级交通信号优化***，包括：

规划模块，用于根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区；所述信号灯周期时长是指信号灯按照设定的相位顺序显示一个循环所需要的时间；所述空间位置是指路口间的实际距离；所述交通流量是指单位时间内通过的车辆的数量；

判断模块，用于根据所述理论城市分片划区，确定当前城市分片划区是否合理；

片区控制模块，用于在确定所述当前城市分片划区合理时，依据道路条件、交通流量、信号控制和交通组织确定片区控制策略是否合理；所述道路条件是指道路的几何组成状况和沿途条件；所述道路的几何组成状况包括车道宽度、车道数量、路口间距、道路形线、视距和坡度；所述沿途条件指沿途的街道化程度；

路段协调模块，在确定所述片区控制策略合理时，根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数，并确定所述路段协调指数是否大于第一阈值；以及在确定所述路段协调指数大于所述第一阈值时，根据所述协调路段的路口的排队长度、所述协调路段的路口的占有率和所述协调路段的路口的饱和度，确定所述协调路段的路口是否需要进行优化；所述排队长度为绿灯启亮时刻，路段最大的拥堵距离；所述占有率是指一定时间内全部车辆通过测量断面所需要的时间与观测时间的比值；所述饱和度是指相位对应的关键车道交通流量与通行能力的比值；

路口优化模块，用于在确定所述协调路段的路口需要进行优化时，对所述协调路段的路口进行信号控制、交通组织和交通秩序优化。

可选的，所述规划模块在确定所述当前城市分片划区不合理时，将所述理论城市分片划区作为当前城市分片划区。

较佳的，所述规划模块用于根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区，包括：

确定路口集L，其中，L为(l₁，…，l_n)^T，l_i为(l_i1，…，l_ij)，i＝1，2，…,n；l_ij表示描述路口l_i的第j个特征的数；

根据所述路口集L中各路口的信号周期时长、空间位置和交通流量，确定所述路口集L的第一矩阵；其中，所述第一矩阵需要符合公式(1)；

所述公式(1)为：

其中，L'为第一矩阵，x_i为路口l_i的经度，y_i为路口l_i的维度；c_i为路口l_i的信号灯周期；q_i为路口l_i的交通流量；

根据最大最小法确定所述路口集L的第一矩阵的相似系数r_ij，生成所述路口集L的模糊相似矩阵；其中，所述第模糊相似矩阵需要符合公式(2)；

所述公式(2)为：

其中，r_ij为路口l_i与l_j的相似系数，0≤r_ij≤1；i，j＝1，…，n；

根据所述路口集L的模糊相似矩阵确定所述路口集L的模糊等价矩阵；

根据所述路口集L的模糊等价矩阵和预设的λ的值，得到所述路口集L的分类，并确定所述路口集L的最佳分类所对应的λ阈值，得到理论城市分片划区。

较佳的，所述路段协调模块用于根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数需要符合公式(3)；

所述公式(3)为：

其中，I为路段协调指数，S_i为第i辆车通过所有协调交叉路口的总停车次数，n为干线协调方向上交叉路口的数量，V_i为第i辆车的路段平均行程车速，V_限为路段限制车速，α、β为系数，m为参与调查样本车辆的数量。

相应的，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述一种城市级交通信号优化的方法。

相应的，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述城市级交通信号优化的方法。

本发明实施例中，根据干道上的交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定当前城市分片划区是否合理，在当前城市分片划区合理时确定片区控制策略是否合理，若片区控制策略合理时，确定路段协调是否有优化空间，若路段协调没有优化空间则确定路口是否需要优化，若需要优化对路口进行信号控制、交通组织和交通秩序优化，从而实现在整个城市级别进行交通信号优化，缓解交通拥堵，同时也使得信号优化可以具体可执行，提高调优技术人员的调优效率，保证信号优化工作有序开展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种城市级交通信号优化方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种城市分片划区方法的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种城市级交通信号优化***的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例是提供了一种从整个城市级别进行交通优化的方法以解决现阶段城市分片划区、路段协调、路口优化等信号优化工作的逻辑关系有效提高优化效率，解决城市交通拥堵问题。

图1示例性的示出了本发明实施例提供的一种城市级交通信号优化方法的流程，该流程可以由城市级交通信号优化***执行。

如图1所示，该流程具体包括：

步骤S101，根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区。

这里信号周期时长是指信号灯按照设定的相位顺序显示一个循环所需要的时间。比如，一个路口的交通信号灯有四个相位：第一相位29s，东西直行；第二相位24s，东西左转；第三相位39s，北向直行、左转；第四相位39s，南向直行、左转。那么此路口的信号周期时长为131s。空间位置是指干道上交叉路口的经纬度，经纬度可以是地图查询测量的数据。交通流量是指单位时间内通过的车辆的数量，比如，某路口每小时通过的车辆的数量为200辆，那么交通流量为200辆/小时。

理论城市分片划区主要通过如图2所示的步骤来确定：

步骤S201，确定路口集L，L为(l₁，…，l_n)^T，l_i为(l_i1，…，l_ij)，其中，i＝1，2，…,n；l_ij表示描述路口l_i的第j个特征的数；

那么路口集L可以用公式(4)表示：

步骤S202，根据所述路口集L中各路口的信号周期时长、空间位置和交通流量，确定所述路口集L的第一矩阵，本实施例中，路口的空间位置又分为经度、维度，这样l_i可以表示为(x_i，y_i，c_i，q_i)，其中，x_i为路口l_i的经度，y_i为路口l_i的维度；c_i为路口l_i的信号灯周期时长。第一矩阵需要符合公式(1)：

其中，L'为第一矩阵，x_i为路口l_i的经度，y_i为路口l_i的维度；c_i为路口l_i的信号灯周期时长；q_i为路口l_i的交通流量；

步骤S203，根据最大最小法确定所述路口集L的第一矩阵的相似系数r_ij，生成所述路口集L的模糊相似矩阵；模糊相似矩阵需要符合如下公式(2)：

其中，r_ij为路口l_i与路口l_j的相似系数，0≤r_ij≤1；i，j＝1，…，n，且r_ij需要符合如下公式(5)；

其中，l_ik表示路口集L中l_i行第k列数，l_ik表示路口集L中l_j行第k列数；m为路口集L中路口l_i的特征的总个数。

r_ij为第i行与第j行对应元素取最小值后的和除以第i行与第j行对应元素取最大值后的和。

步骤S204，根据所述路口集L的模糊相似矩阵确定所述路口集L的模糊等价矩阵。

例如，可以通过合成运算R′＝R·R可以得出模糊等价矩阵。

步骤S205，根据所述路口集L的模糊等价矩阵和预设的λ的值，得到所述路口集L的分类，并确定所述路口集L的最佳分类所对应的λ阈值，得到理论城市分片划区。

选取不同水平的λ，可以得到L不同的聚类。根据F统计量法和专家法确定最佳分类对应的λ值，最后得到城市分片划区结果。

通过以上S201-S205步骤，可以从整个城市级别对城市进行分片划区，将交通性质相同的道路划分在一个片区，利于协调控制。该方法也提供了具体可以执行的分片划区的判断标准和执行步骤，使得优化可以细化，并且可以被执行。

步骤S102，根据理论城市分片划区，确定当前城市分片划区是否合理。

具体的，由步骤S201-S205，获得的理论城市分片划区与当前城市分片划区进行比较，确定城市分片划区是否合理。若当前城市分片划区不合理时，将理论城市分片划区作为当前的城市分片划区。举例来说，不合理的城市分片划区是指将信号周期时长、空间位置、交通流量等交通性质相差较大的路口划入一个片区。判断城市分片划区合理性的指标为信号周期时长、路口间距和交通流量，可以根据这三个判断指标，判断片区内的路***通性质是否相同，是否有利于协调控制。所述协调控制是指在一条道路干线的前后相邻交叉路口实施绿灯信号协调的、使车队能够连续不停车通过多个交叉路口的信号控制方式。当满足如下条件时，片区内路口有利于协调：

a)协调控制的交通流向应为整条道路承担主要交通负荷。

b)协调范围内道路及各交叉路口的交通流向、流量在指定时间段内相对稳定。

c)协调交叉路***通特征相似、关联性强，相邻交叉路口之间的距离不宜超过800m；

d)协调交叉路口之间路段横向干扰少、车流运行稳定；

e)协调交叉路***通信号控制机具备自动校时功能。

步骤S103，在确定所述当前城市分片划区合理时，依据道路条件、交通流量、信号控制和交通组织确定片区控制策略是否合理。

具体的，可以根据交通现状及问题，主要涉及道路条件、交通流量、信号控制、交通组织、交通管理的现状及存在的问题，判断当前的片区控制策略是否合理。道路条件是指道路的几何条件和沿途条件；所述道路的几何组成状况包括车道宽度、车道数量、路口间距、道路形线、视距和坡度；所述沿途条件指沿途的街道化程度。信号控制主要包括，双向绿波、单向绿波、红波、拥堵协调、单点优化和多时段定周期等信号控制方式。交通组织主要包括，路段沿线出入口控制、路段行人过街、潮汐车道、单行道等。拥堵协调是指一种控制方式，当上游车辆车头到达下游车辆队尾时，队尾最后一辆车正好启动。

若当前片区控制策略不合理，可以按照以下步骤进行城市级信号控制设计：

a)城市交通流规律分析、城市交通问题诊断；

b)核心区域、核心路段、核心路口、周边区域的不同时段采用不同的控制方式设计。

举例来说，对于合理的城市分片划区方案内，对于某核心路段，早高峰拥堵较为严重，通过对各个路口信号灯的协调，实施双向绿波或者单向绿波的控制方式。当然也可以对不同时段采用不同的信号灯控制方案，也可以采用改变双向车道数量的潮汐车道方式缓解拥堵问题。通过以上步骤制定合理的片区控制策略可以从城市级别设计方案解决交通拥堵问题，使得方案更有效，方法更多样。

步骤S104，在确定所述片区控制策略合理时，根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数，并确定所述路段协调指数是否大于第一阈值。

具体的，根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数需要符合公式(3)：

其中，I为路段协调指数，S_i为第i辆车通过所有协调交叉路口的总停车次数，n为干线协调方向上交叉路口的数量，V_i为第i辆车的路段平均行程车速，V_限为路段限制车速，α为系数，一般α取0.5，β为与路口间距有关的系数，取值范围是0～1，m为参与调查的样本车辆的数量。

具体的，若路段协调指数小于第二阈值则必须重新优化路段协调。路段协调优化主要经过如下步骤：

a)控制时段和控制方式优化；

b)协调控制范围和主要协调方向优化；

c)设计车速、相位差和贷款优化；

d)信号控制方案下载微调。

举例来说，通过计算得到路段协调指数I，若I>0.8那么无需进行路段协调优化；若I<0.6，则必须重新进行路段协调优化。若0.6≤I≤0.8，那么可以优化也可以不优化。通过量化判断指标，可以使判断指标更明确，更用以执行实施。

步骤S105，在确定所述路段协调指数大于所述第一阈值时，根据所述协调路段的路口的排队长度、所述协调路段的路口的占有率和所述协调路段的路口的饱和度，确定所述协调路段的路口是否需要进行优化。

可选的，若饱和度大于第三阈值、排队长度小于第四阈值或占有率小于第五阈值，那么路段协调需要进行优化。

这里，协调路段的路口排队长度为指绿灯启亮时刻的最大排队长度。协调路段的路口占有率为时间占有率也就是在一定时间内，全部车辆通过某断面所需时间的累计值与观测时间的比值。例如，1个小时内有100辆车经过停车线，每辆车经过停车线用时3s，一共用时300s，时间占有率为300/3600＝0.083。协调路段的路口饱和度为最大相位饱和度，相位饱和度为该相位关键车道交通流量与该相位关键车道通行能力的比值。例如，第一相位，东西直行方向观测时间段内的交通流量为391辆/小时，通行能力为1900辆/小时，那么第一相位饱和度为391/1900＝0.206；同样方法计算出第二相位饱和度0.123，第三相位饱和度0.154，第四相位饱和度为0.185，那么路口饱和度为这四个值中的最大的值也就是0.206。

步骤S106，在确定所述协调路段的路口需要进行优化时，对所述协调路段的路口进行信号控制、交通组织和交通秩序优化。

具体的通过交通仿真软件对集路***通控制、交通组织、交通秩序等多维一体的综合方案进行仿真，并根据结果判断方案是否有效。

上述实施例表明，根据干道上的交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定当前城市分片划区是否合理，若当前城市分片划区不合理时重新分片划区，若当前城市分片划区合理时确定片区控制策略是否合理，若片区控制策略不合理重新指定片区控制策略，若片区控制策略合理时，确定路段协调是否有优化空间，若路段协调有优化空间时重新优化路段协调，若路段协调没有优化空间则确定路口是否可以优化，若路口可以优化对路口进行信号控制、交通组织和交通秩序优化，这样从整个城市级别进行交通信号优化，缓解交通拥堵，同时也使得信号优化可以具体可执行，提高调优技术人员的调优效率，保证信号优化工作有序开展。

基于相同的发明构思，图3示例性的示出了本发明实施例提供的一种城市级交通信号优化***，该***可以执行城市级交通信号优化方法。

如图3所示，该***包括：

规划模块301，用于根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区；所述信号灯周期时长是指信号灯按照设定的相位顺序显示一个循环所需要的时间；所述空间位置是指路口的经纬度；所述交通流量是指单位时间内通过的车辆的数量；以及确定所述当前城市分片划区不合理时，将所述理论城市分片划区作为当前城市分片划区；

判断模块302，用于根据所述理论城市分片划区，确定当前城市分片划区是否合理；

片区控制模块303，用于在确定所述当前城市分片划区合理时，依据道路条件、交通流量、信号控制和交通组织确定片区控制策略是否合理；所述道路条件是指道路的几何组成状况和沿途条件；所述道路的几何组成状况包括车道宽度、车道数量、路口间距、道路形线、视距和坡度；所述沿途条件指沿途的街道化程度；

路段协调模块304，在确定所述片区控制策略合理时，根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数，并确定所述路段协调指数是否大于第一阈值；以及在确定所述路段协调指数大于所述第一阈值时，根据所述协调路段的路口的排队长度、所述协调路段的路口的占有率和所述协调路段的路口的饱和度，确定所述协调路段的路口是否需要进行优化；

路口优化模块305，用于在确定所述协调路段的路口需要进行优化时，对所述协调路段的路口进行信号控制、交通组织和交通秩序优化。

较佳的，所述规划模块301还用于根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定第一城市分片划区，包括：

确定路口集L，其中，L为(l₁，…，l_n)^T，l_i为(l_i1，…，l_ij)，i＝1，2，…,n；l_ij表示描述路口l_i的第j个特征的数；

根据所述路口集L中各路口的信号周期时长、空间位置和交通流量，确定所述路口集L的第一矩阵；其中，所述第一矩阵需要符合公式(1)；

所述公式(1)为：

其中，L'为第一矩阵，x_i为路口l_i的经度，y_i为路口l_i的维度；c_i为路口l_i的信号灯周期；q_i为路口l_i的交通流量；

根据最大最小法确定所述路口集L的第一矩阵的相似系数r_ij，生成所述路口集L的模糊相似矩阵；其中，所述第模糊相似矩阵需要符合公式(2)；

所述公式(2)为：

其中，r_ij为路口l_i与l_j的相似系数，0≤r_ij≤1；i，j＝1，…，n；

根据所述路口集L的模糊相似矩阵确定所述路口集L的模糊等价矩阵；

根据所述路口集L的模糊等价矩阵和预设的λ的值，得到所述路口集L的分类，并确定所述路口集L的最佳分类所对应的λ阈值，得到第一城市分片划区。

较佳的，所述路段协调模块304还用于根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数需要符合公式(3)；

所述公式(3)为：

其中，I为路段协调指数，S_i为第i辆车通过所有协调交叉路口的总停车次数，n为干线协调方向上交叉路口的数量，V_i为第i辆车的路段平均行程车速，V_限为路段限制车速，α、β为系数，m为参与调查样本车辆的数量。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行上述一种城市级交通信号优化的方法。

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行上述城市级交通信号优化的方法。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种城市级交通信号优化方法，其特征在于，包括：

根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区；所述信号灯周期时长是指信号灯按照设定的相位顺序显示一个循环所需要的时间；所述空间位置是指路口的经纬度；所述交通流量是指单位时间内通过的车辆的数量；

根据所述理论城市分片划区，确定当前城市分片划区是否合理；

在确定所述当前城市分片划区合理时，依据道路条件、交通流量、信号控制和交通组织确定片区控制策略是否合理；所述道路条件是指道路的几何组成状况和沿途条件；所述道路的几何组成状况包括车道宽度、车道数量、路口间距、道路形线、视距和坡度；所述沿途条件指沿途的街道化程度；

在确定所述片区控制策略合理时，根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数，并确定所述路段协调指数是否大于第一阈值；

在确定所述路段协调指数大于所述第一阈值时，根据所述协调路段的路口的排队长度、所述协调路段的路口的占有率和所述协调路段的路口的饱和度，确定所述协调路段的路口是否需要进行优化；所述排队长度为绿灯启亮时刻，路段最大的拥堵距离；所述占有率是指一定时间内全部车辆通过测量断面所需要的时间与观测时间的比值；所述饱和度是指相位对应的关键车道的交通流量与通行能力的比值；

在确定所述协调路段的路口需要进行优化时，对所述协调路段的路口进行信号控制、交通组织和交通秩序优化。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述当前城市分片划区不合理时，将所述理论城市分片划区作为当前城市分片划区。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区，包括：

确定路口集L，其中，L为(l₁，…，l_n)^T，l_i为(l_i1，…，l_ij)，i＝1，2，…,n；l_ij表示描述路口l_i的第j个特征的数；

根据所述路口集L中各路口的信号周期时长、空间位置和交通流量，确定所述路口集L的第一矩阵；其中，所述第一矩阵需要符合公式(1)；

所述公式(1)为：

其中，L'为第一矩阵，x_i为路口l_i的经度，y_i为路口l_i的纬度；c_i为路口l_i的信号灯周期时长；q_i为路口l_i的交通流量；

根据最大最小法确定所述路口集L的第一矩阵的相似系数r_ij，生成所述路口集L的模糊相似矩阵；其中，所述模糊相似矩阵需要符合公式(2)；

所述公式(2)为：

其中，r_ij为路口l_i与l_j的相似系数，0≤r_ij≤1；i，j＝1，…，n；

根据所述路口集L的模糊相似矩阵确定所述路口集L的模糊等价矩阵；

根据所述路口集L的模糊等价矩阵和预设的λ的值，得到所述路口集L的分类，并确定所述路口集L的最佳分类所对应的λ阈值，得到理论城市分片划区。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数需要符合公式(3)；

所述公式(3)为：

其中，I为路段协调指数，S_i为第i辆车通过所有协调交叉路口的总停车次数，n为干线协调方向上交叉路口的数量，V_i为第i辆车的路段平均行程车速，V_限为路段限制车速，α、β为系数，m为参与调查样本车辆的数量。

5.一种城市级交通信号优化***，其特征在于，包括：

规划模块，用于根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区；所述信号灯周期时长是指信号灯按照设定的相位顺序显示一个循环所需要的时间；所述空间位置是指路口的经纬度；所述交通流量是指单位时间内通过的车辆的数量；

判断模块，用于根据所述理论城市分片划区，确定当前城市分片划区是否合理；

片区控制模块，用于在确定所述当前城市分片划区合理时，依据道路条件、交通流量、信号控制和交通组织确定片区控制策略是否合理；所述道路条件是指道路的几何组成状况和沿途条件；所述道路的几何组成状况包括车道宽度、车道数量、路口间距、道路形线、视距和坡度；所述沿途条件指沿途的街道化程度；

路段协调模块，在确定所述片区控制策略合理时，根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数，并确定所述路段协调指数是否大于第一阈值；以及在确定所述路段协调指数大于所述第一阈值时，根据所述协调路段的路口的排队长度、所述协调路段的路口的占有率和所述协调路段的路口的饱和度，确定所述协调路段的路口是否需要进行优化；所述排队长度为绿灯启亮时刻，路段最大的拥堵距离；所述占有率是指一定时间内全部车辆通过测量断面所需要的时间与观测时间的比值；所述饱和度是指相位对应的关键车道的交通流量与通行能力的比值；

路口优化模块，用于在确定所述协调路段的路口需要进行优化时，对所述协调路段的路口进行信号控制、交通组织和交通秩序优化。

6.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述规划模块具体用于在确定所述当前城市分片划区不合理时，将所述理论城市分片划区作为当前城市分片划区。

7.如权利要求5或6所述的***，其特征在于，所述规划模块具体用于根据干道上交叉路口的信号周期时长、空间位置和交通流量确定理论城市分片划区，包括：

确定路口集L，其中，L为(l₁，…，l_n)^T，l_i为(l_i1，…，l_ij)，i＝1，2，…,n；l_ij表示描述路口l_i的第j个特征的数；

根据所述路口集L中各路口的信号周期时长、空间位置和交通流量，确定所述路口集L的第一矩阵；其中，所述第一矩阵需要符合公式(1)；

所述公式(1)为：

其中，L'为第一矩阵，x_i为路口l_i的经度，y_i为路口l_i的纬度；c_i为路口l_i的信号灯周期时长；q_i为路口l_i的交通流量；

根据最大最小法确定所述路口集L的第一矩阵的相似系数r_ij，生成所述路口集L的模糊相似矩阵；其中，所述模糊相似矩阵需要符合公式(2)；

所述公式(2)为：

其中，r_ij为路口l_i与l_j的相似系数，0≤r_ij≤1；i，j＝1，…，n；

根据所述路口集L的模糊相似矩阵确定所述路口集L的模糊等价矩阵；

根据所述路口集L的模糊等价矩阵和预设的λ的值，得到所述路口集L的分类，并确定所述路口集L的最佳分类所对应的λ阈值，得到理论城市分片划区。

8.如权利要求5所述的***，其特征在于，所述路段协调模块具体用于根据各协调路段的平均行程车速和平均停车率确定路段协调指数需要符合公式(3)；

所述公式(3)为：

其中，I为路段协调指数，S_i为第i辆车通过所有协调交叉路口的总停车次数，n为干线协调方向上交叉路口的数量，V_i为第i辆车的路段平均行程车速，V_限为路段限制车速，α、β为系数，m为参与调查样本车辆的数量。

9.一种计算设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储程序指令；

处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行权利要求1至4任一项所述的方法。

10.一种计算机可读 存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行权利要求1至4任一项所述的方法。

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