[发明专利]一种基于时空相似性的城市级信号推荐系统

说明书

一种基于时空相似性的城市级信号推荐系统,包括实时交通分析模块，用于实时检测城市路网中各路口的交通运行状态，判断是否超出路口承载范围，从而判断出需要及时介入的路口并触发信控推荐模块；信控推荐模块，用于基于时空相似性推荐实时信号控制方案并下发给信号控制系统模块；数据库模块，用于保存系统数据；信号控制系统模块，用于执行下发的实时信号控制方案；评价模块，用于评价信号控制方案有效性。

技术领域

本发明属于智慧交通领域，涉及一种基于时空相似性的城市级信号推荐系统。

背景技术

城市交通信号控制是解决城市交通问题的最有效的方式之一。信号控制策略可分为定时策略和自适应策略。定时策略包含单点自适应策略和自适应协调策略。单点自适应协调策略适用于单一路口，而自适应协调策略考虑一个城市区域甚至整个城市路网。定时策略基于历史而非实时需求。因此，定时策略显然不能适应多变的交通状况。例如，事故或其他不可预知的事件可能扰乱交通状况。在过去的几十年里，一些自适应信号控制系统已经应用，如SCOOTS和SCATS等。这些系统能利用感应设备(如线圈等)传回的实时检测信息调整信号控制，目前已经在世界上许多城市中广泛应用。

然而，这些自适应信号控制系统仍然面临难以适应饱和交通流状态的窘境。与之矛盾的是，在我国一些大城市的交通往往会在早晚高峰进入饱和状态。因此，在饱和交通流状态下的城市级别的信号控制仍是一个急需解决的问题。

事实上，专业信号控制工程师常常在饱和交通状态下手动调整信号配时。附图1展现了专业的信号工程师人工调控信号的过程。实时交通状态分析平台不断通报导致城市交通问题的事件。专业的信号控制工程师接收到这些事件后，通过交通视频监控系统查看相关路口当前的交通状况。之后，工程师根据其信控知识和经验调整交通信号控制系统上的信控方案。事实证明，在饱和交通流状态下，这些专业的人工调控切实有效，能够弥补自适应信号系统的不足。然而，人工调控具有效率低、不可复制性高等缺点。专业的工程师们平均需要5到10分种的时间来调整单个十字路口的信控方案。在高峰时段，专业工程师只来得及调整路网中最拥堵的部分的信号策略。因而，人工调控很难在高峰时段完成城市级别的信号控制。

发明内容

针对上述背景技术介绍中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种基于时空相似性的城市级信号推荐系统，该系统能够吸收人工经验，推荐城市全域内的路口的信号控制方案，主要为解决饱和交通流状态下，传统自适应信号控制系统的信控方案不适应饱和交通流状态的矛盾。

本发明采用的技术方案是：

一种基于时空相似性的城市级信号推荐系统,其特征在于：包括

实时交通分析模块，用于实时检测城市路网中各路口的交通运行状态，判断是否超出路口承载范围，从而判断出需要及时介入的路口并触发信控推荐模块；

信控推荐模块，用于基于时空相似性，推荐实时信号控制方案并下发给信号控制系统模块；

数据库模块，用于保存系统数据；

信号控制系统模块，用于执行下发的实时信号控制方案；

评价模块，用于评价信号控制方案有效性。

作为上述方案的优选方案，所述信控推荐模块还包括下发实时信号控制方案给信号控制系统模块的过程中由专业的信号工程师判断该方案是否符合经验，若推荐的方案被判断符合经验，则将被下发至信号控制系统模块执行；若否，则信号工程师将直接调整信控方案，然后下发至信号控制系统模块。

作为上述方案的优选方案，所述信控推荐模块包括

召回单元，用于根据路口属性，利用空间相似性快速召回相似的路口；

排序单元，用于对召回的路口推荐时间上交通状态相近的信号控制方案并进行排序；