[发明专利]交通信号泛弦控制方法及其系统

说明书

本发明涉及交通信号控制领域，公开了根据路网交通量进行减少车流停启次数、利用空闲绿灯时间的动态响应控制交通信号时间的方法及其系统，方法主要步骤包括：1)获取信号参数及路网参数，2)获取路网交通量，3)各路口元预测交通量，4)初判元根据路口的超阈值路口情况作路网分析发现通道超阈值向决策层提出应对初判，5)决策层统筹各种初判，制发指令；系统主要构件包括，1)预测控制方法包，2)交通数据中心或路口车队长度检测装置，3)或还包括车辆出入检测装置，4)交通信号灯控制装置等；公开了新交通分析预测数学模型为核心的各种信号路网通用的“A‑A”等系列方法，支持了弦信号模式控制，使弦信号模式路网总是使用低能耗的信号时间，避免了多余停启每周期每路段每辆车1次约60秒等效怠速油耗、通常每路段停启减少约30车次约30分钟等效怠速油耗，与路网孤波技术一起为化解拥堵核、突发大车流、初期拥堵、推迟队长集聚式大范围拥堵的到来提供信号控制方面的系列性连续性解决手段工具，提高了信号控制随交通状况响应功效。

技术领域

本发明涉及交通信号模式控制领域。具体地说,是一种可以根据交通状况调整信号时间的控制方法及其系统。

背景技术

目前城市交通信号控制包括区域控制都是以干道协调控制技术为核心，优先优化各干道兼顾平衡非干道，该技术自随原始城市布局进化形成以来目前正在日益严重地反作用制约着城市发展。干道线型绿波可使“车流跟随其行至波尽头无限远端”，解决了原始比率模式一次放行绿灯最多只能使车流行驶该绿灯时长乘以法定车速的距离的问题；但存在单向性不均衡、压制了交叉方向交通需求、无动态优化、大量绿灯浪费时间、且重要的是这个本为提供顺畅交通而生的干道技术，由于会聚集周围交通流反而造成自身路面逐年加宽仍然不堪应宽聚来的重负而其周边道路闲置浪费等问题；起源于解决小城市小经济交通需求的干道技术其原有“干道优先”优点随着现代城市规模经济普遍的面型道路交通需求已经褪变成致使“拓宽干道引来更重拥堵”式恶性循环的其技术先天固有的无法适应的缺陷。近期发明的时间微分比率技术在全网域全方位解决了小交通广谱负载绿灯空等浪费问题；弦模式解决了各方向均衡快速问题；泛绿波“无冗trq＝0”定律及其操作原理的发现使得通道交通的浪费减到最小。弦模式需要解决对区域中分布的交通流量响应问题以进一步提高弦技术实际控制效果。交通流量预测是信号动态控制关键，当前研究较多是神经网络、混沌时序、小波等方法。

发明内容

本发明的目的是为解决信号对交通流分布响应的低耗优化问题。

本发明提出了实现上述目的解决方案，包括新创立的以信号间距-队长冗余公式trq为核心的路网交通预测数学模型，和基于此模型含智能学习模块包的解析-智能预测控制“A-A”方法，融合拓展了“无冗余定律trq＝0”和泛绿波判定操作原理，设计了“孤波”算法，整合出应用该模型于弦模式方法系统，得到弹拨的弦，取名泛弦。具体如下：

一种道路路网交通信号泛弦控制方法，简称“A-A”方法，其特征包括步骤注释①:

S1获取信号参数与路网参数；

S2检测各路口各方向d车队尾q即滞留车数、或/和流向路段车源出入车数即出入量s、或还包括路口驶出车数即流出量x、或/和队头位置q0信息及相变量子用时⊿t ^Th0即微分时间；

S3预测层各路口元预测其下时段各方向或/和相位车队Q及其变化⊿Q、驶出车数x及其剩余绿灯信号时间，即余时

S4分析层初判元分析确定下时段的路口间信号时间差变化的涨落、或/和区域车流两个交叉大流量变化引起的时间差原点移动初判，即移原初判等，或/和结合得到的相关各路口方向余时一起进一步为上述排队Q及其变化⊿Q测算出信号临时配时的孤波初判，或/和发现超阈值的干道绿波通道中的路段作涨落、孤波初判，或/和发现两维流量变化超阈值，或/和发现无车队可微分路口，或/和发现区域緑信比变化超阈值等等；

S5决策层统筹各初判取舍、先后、时间，制发指令，无车队路口直接进入S7；