[发明专利]交通信号协调优化方法及装置、计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种交通信号协调优化方法及装置、计算机可读存储介质，所述方法包括：获取协调时段内，协调路径各个路口的信号方案时段；根据信号方案时段划分协调时段，得到协调子时段集合；获取协调路径各个路口在各协调子时段的周期优化范围、绿信比及协调速度；基于周期优化范围、绿信比及协调速度，通过交通信号协调优化模型，进行公共周期、相位差及相序优化，得到优化后的交通信号控制方案，其中，交通信号协调优化模型包含协调路径各个路口在协调时段内的协调子时段方案相位差一致的约束。本发明可提高交通信号协调控制的灵活性和适应性。

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，具体涉及一种交通信号协调优化方法及装置、计算机可读存储介质。

背景技术

路口/交叉口是道路网中极其重要的节点，其交通运行的状况影响着城市整个路网的运行状态，大多数的交通拥堵和交通事故集中在路口，因此，如何科学和精准地管控城市道路路口是缓解交通拥堵、减少交通延误以及提高通行能力的关键所在。

在城市道路网中,路口相距较近的情况大量出现。若相邻路口的信号配时不协调，会导致车辆在通过上游路口时遇到绿灯，而到下游路口时遇到红灯，从而造成大规模排队现象，因而将城市干线多个路口协调起来，实行干线协调控制，对于提高路网通行效率，缓解城市的交通拥堵问题有着非常重要的作用。

现有的干线协调控制中，单个路口在一个协调时段内仅能保持同一个信号方案，灵活度较低，降低了交通信号控制方案的适用性。

发明内容

本发明解决的问题是现有的干线协调控制中，单个路口在一个协调时段内仅能保持同一个信号方案，灵活度较低，降低了交通信号控制方案的适用性。

本发明提出一种交通信号协调优化方法，包括：

获取协调时段内，协调路径各个路口的信号方案时段；

根据所述信号方案时段划分所述协调时段，得到协调子时段集合，其中，当所有所述信号方案时段均等于所述协调时段时，所述协调子时段集合包含一与所述协调时段相等的协调子时段，当存在至少一个所述信号方案时段不等于所述协调时段时，所述协调子时段集合包含多个与所述协调时段不相等的协调子时段；

获取所述协调路径各个路口在各所述协调子时段的周期优化范围、绿信比及协调速度，其中，归属于同一所述协调时段的所述协调子时段的周期优化范围、协调速度相等；

基于所述周期优化范围、所述绿信比及所述协调速度，通过交通信号协调优化模型，进行公共周期、相位差及相序优化，得到优化后的交通信号控制方案，其中，所述交通信号协调优化模型包含所述协调路径各个路口在所述协调时段内的协调子时段方案相位差一致的约束、同一个路口在所述协调时段内的相位结构相同的约束；

所述交通信号协调优化模型以绿波带被打断的次数最少、绿波带的带宽最大、被打断后绿波带中心线的偏移量最小为优化目标；

所述交通信号协调优化模型的目标函数为：

其中，、、为多目标权重，，指协调单元，所述协调单元由协调路径与单个协调子时段组合而成，指路径中的路口序号，指协调单元中第个路口协调方向的目标车流量，指协调单元中第个路口下游路段的车队离散的修正系数，指表征协调单元中第个路口处绿波带是否断开的系数，，指协调单元中第个路口下游路段的小汽车绿波带宽度，指协调单元中第个路口处绿波带中心线偏移的距离。

可选地，所述交通信号协调优化模型包含相序决策变量，所述交通信号协调优化模型包含如下约束：

其中，为变量，，表示路口，表示相位，表示路口的第种相序中相位的绿灯开始时间和周期开始时间的差值，为所述相序决策变量，指路口的相位实际采用的绿灯开始时间和周期开始时间的差值，表示相序方案的序号。