[发明专利]一种基于多源数据的实时动态配时方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于多源数据的实时动态配时方法，首先对历史道路基础设施数据与车辆定位数据进行统计分析处理；获取实时道路基础设施数据与车辆定位数据，并进行融合处理；基于历史统计分析数据与实时处理数据，估计当前及预测短时未来动态OD流量，并生成基准信号配时方案；针对当前交通运行状况与当前信号配时方案、预测的交通运行状况与生成的信号配时方案分别得到路网交通流运行状态评价指标；然后通过限时迭代过程选择最优配时方案；本发明通过整合历史与实时的道路基础设施数据与车辆定位数据，能更好的对交通流运行状况进行估计与预测，可对交通信号灯实现更精准的实时动态控制，有效减少了交通拥挤与阻塞现象。

技术领域

本发明涉及交通信号控制技术领域，特别是一种基于多源数据的实时动态配时方法及系统。

背景技术

路口交通信号灯是目前车流疏导最常见的方式，最普遍的交通信号灯大多采用固定周期进行控制切换，也有少部分采用了感应控制的方式。随着城市快速的机动化进程，城市道路面积的扩大使得交叉口数量增多，交通信号灯部署也迅速增加。由于道路部署检测器没有进行完全渗透以及实时交通流数据缺乏的问题，难以为信号控制提供良好的数据基础与实时动态配时方案。

目前绝大多数信号灯采用的固时配时控制方式，并没有与实时交通流量数据进行匹配与动态控制；虽然有小部分路口能实现感应控制，一方面感应控制是基于车辆到达检测器进行相位变换，只要不断有车到达，绿灯需继续延长至预设的最长绿灯时间，另一方面可能由于设备损坏或逻辑性不合使得控制效果不稳定、体验差。无论固时控制还是感应控制都不能很好的匹配实时交通流量数据进行，并且没有对区域实行联动控制。当前城市的发展给城市信号灯控制提出了新需求，而车辆出行信息及实时车载定位数据为信号灯进行实时动态控制提供了新数据源，可有效提高路网交通效率和动态信号配时的实时性与精准性，另一方面，可以道路通行量等作为控制目标对局部或整个路网区域实行信号机联动，在时间和空间上分散交通流，使得局部或整个路网区域交通流是连续的，从而减少交通拥挤或阻塞情况，有效地缓解了城市拥堵现象。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于多源数据的实时动态配时方法；本方法更精确地实现了对交通流量状况估计与预测。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种基于多源数据的实时动态配时方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取历史数据并进行统计分析处理，所述历史数据包括道路基础设施数据、车辆OD信息及定位数据，统计路段OD流量及出行关键节点信息；

步骤2：获取实时道路基础设施数据和实时车辆数据，所述实时车辆数据包括车辆OD及定位数据；

步骤3：对实时道路基础设施数据和实时车辆数据进行数据融合处理，得到实时交通运行状态，所述实时交通运行状态包括路网动态OD流量、路口关联路段流量；

步骤4：利用历史数据和实时交通运行状态得到路网及各路段的交通运行状态预测数据，并生成基准信号配时方案；

步骤5：根据路网及路口信号灯管控路段的实时交通运行状态与当前信号配时方案，计算路网及路口当前通行能力性能评价指标；

步骤6：根据路网及路口信号灯管控路段的交通运行状态预测数据与基准信号配时方案进行评估，计算路网及路口迭代第一时间的通行能力性能评价指标；

步骤7：当路网及路口信号灯管控路段的性能评价指标满足需求预设条件时，所述预设条件包括预设性能评价指标或迭代次数达到上限，则下传上述满足需求或迭代达到上限状态后的最优信号配时方案至各个路口信号机进行具体实施控制，否则，以迭代过程中最优性能评价指标对应的信号配时方案为下一迭代周期的基准信号配时方案，并返回步骤4；

进一步，还包括以下步骤：