一种基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法与流程

技术特征：
1.一种基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，其特征在于，所述方法包括：分别选取协调路口平峰时段和高峰时段的放行周期作为参考周期，每个所述放行周期的放行模式相同；通过卡警、视频检测器获取所述参考周期的第一历史动态信息，根据所述第一历史动态信息执行放行规则分别预测所述协调路口平峰时段和高峰时段的未来放行周期的放行模式；根据所述放行规则确定关键路口的当前放行模式，通过卡警、视频检测器获取所述关键路口的第二历史动态信息和实时动态信息，根据所述第二历史动态信息和实时动态信息执行动向淘汰规则，以此更新所述关键路口的放行模式。2.根据权利要求1所述的基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，其特征在于，所述第一历史动态信息包括各动向车流信息、每个放行周期各动向的放行时长；根据所述第一历史动态信息执行放行规则预测所述协调路口平峰时段的未来放行周期的放行模式，包括：在一个放行方向中，根据车流信息分别设定两个相位的过渡放行时间，记为tr
i
，所述放行方向包括南北方向和东西方向，所述相位包括南北左转和南北直行、东西左转和东西直行；根据每个放行周期各动向的放行时长计算所述参考周期各动向的平均放行时长；分别计算相对放行方向的两个动向平均放行时长之差，记为u
i
；通过比较u
i
与tr
i
的大小确定两个相位的比较值；根据两个所述比较值的大小确定所述协调路口平峰时段的未来放行周期的放行模式。3.根据权利要求2所述的基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，其特征在于，所述通过比较u
i
与tr
i
的大小确定两个相位的比较值，包括：设所述放行方向为南北方向，则对应的所述相位为南北左转和南北直行，记两个相位的比较值分别为m
l
、m
s
，比较结果如下：，比较结果如下：其中，u1、u2分别为南/北左转、南/北直行平均放行时长之差，且u1＝nl
t
‑
sl
t
，nl
t
为北左转平均放行时长，sl
t
为南左转平均放行时长，u2＝ns
t
‑
ss
t
，ns
t
为北直行平均放行时长，ss
t
为南直行平均放行时长；tr1为南北左转的过渡放行时间，tr2为南北直行的过渡放行时间。4.根据权利要求3所述的基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，其特征在于，所述根据两个所述比较值的大小确定所述协调路口平峰时段的未来放行周期的放行
模式，包括：若m
l
×
m
s
>0，则包括两种放行模式，每种放行模式含有三个相位，包括南北直行放行、主方向左转及直行放行、南北左转放行，其中主方向为南向或北向；若m
l
×
m
s
≤0，则放行模式含有两个相位，包括南北直行放行和南北左转放行。5.根据权利要求1所述的基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，其特征在于，从随机选取的连续几个放行周期中获取所述第二历史动态信息，包括每个放行周期中各动向的车流信息；从当前放行周期中获取所述实时动态信息，包括当前放行模式中各动向的实际放行时长；所述关键路口每个相位的动向淘汰规则相同，则所述根据所述第二历史动态信息和实时动态信息执行动向淘汰规则，以此更新所述关键路口的放行模式，包括：根据车流信息设定第一相位中第一动向的最大放行时长和最小放行时长，记为t
max
、t
min
；实时获取所述第一动向的实际放行时长并记为t，然后分别与所述最大放行时长和最小放行时长进行比较，当t
min
＜t＜t
max
且不满足所述动向淘汰规则时，继续放行所述第一相位，并重新执行实时获取所述第一动向的实际放行时长的步骤；当t
min
＜t＜t
max
且满足所述动向淘汰规则时，或者，当t≥t
max
时，淘汰所述第一动向，并执行设定第一相位中下一动向的最大放行时长和最小放行时长的步骤，依次判断所述第一相位的所有动向，若所有动向均被淘汰，则淘汰所述第一相位，开始对下一相位执行动向淘汰规则。6.根据权利要求5所述的基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，其特征在于，所述第二历史动态信息还包括每个放行周期中各阶段的车辆数、动向放行时长、各动向相邻两车的间隔时间，所述实时动态信息还包括下一相位中各动向的总车辆数以及当前相位相邻两车的实际间隔时间t
n1
；判断是否满足所述动向淘汰规则的方法包括：对于每个选定的放行周期，将所述放行周期的所有相位的动向放行时长划分成三个阶段并统计各阶段的车辆数，执行车辆数误淘汰规则精确统计每个阶段各动向中每个通道的车辆数；计算所有选定的放行周期各阶段的车辆数平均值，记为确定各动向的通道数n和每辆车所占空间长度l，则各动向车辆排队长度阈值为：选取所述放行周期各阶段的车辆数平均值中的最大值，与其对应的动向放行时长相除，得到的商值作为车辆数阈值，记为n
max
；计算所有选定的放行周期各动向相邻两车的间隔时间平均值作为相邻两车间隔时间阈值，记为t
n
；根据实时获取的下一相位中各动向的总车辆数n
′
得到下一相位实际车辆排队长度为：l＝n
′×
n
×
l；计算各动向单位计数周期内的实际车辆数为：
其中，t1、t2、t3分别为各阶段对应的动向放行时长；将实时获取的所述下一相位实际车辆排队长度、实际车辆数和实际间隔时间分别与对应的阈值进行比较，确定淘汰标准值，记为p，比较结果如下：其中，若p＝1表明当前动向被淘汰，若p＝0表明当前动向未被淘汰，若当前相位至少有一个动向未被淘汰则当前相位未被淘汰，继续放行所述当前相位；条件[1]表明所述当前动向的车辆较少，需淘汰所述当前动向，反之，条件[4]表明需继续放行所述当前动向；条件[2]表明所述当前动向中相邻两车的车间距较大，车流量稀疏，需淘汰所述当前动向，反之，条件[5]表明需继续放行所述当前动向；条件[3]表明下一相位中动向车流量较大且当前相位动向的车辆较少，需淘汰所述当前动向，反之，条件[6]表明下一相位中动向车流量较密集，需继续放行所述当前动向。7.根据权利要求6所述的基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，其特征在于，所述第二历史动态信息还包括各动向总车辆通过停止线的总时间t
a
以及上个放行周期各动向通过停止线的总车辆数n
a
，所述实时动态信息还包括当前放行模式中各动向的单位车辆实际通行时长t
u
；所述执行车辆数误淘汰规则统计每个阶段各动向中每个通道的车辆数，包括：根据车流信息设定某个动向随机时段中单位车辆的最小通行时长和最大通行时长，分别记为t
umin
、t
umax
；将所述单位车辆实际通行时长分别与所述最小通行时长和最大通行时长进行比较，确定所述动向中每个通道的车辆数，比较结果如下：当t
umin
＜t
u
＜t
umax
时，计算所述动向的单位车辆通行时长为：
根据所述关键路口车辆行驶的速度设定车辆通过停止线的预估时间，记为t
q
；将所述单位车辆通行时长与预估时间进行比较，确定所述动向中每个通道的车辆数，比较结果如下：8.根据权利要求5
‑
7任一所述的基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，其特征在于，当所述第一相位被淘汰后，计算所述第一相位的相位结余时间，并加入到下一相位的动向放行时长中，直到当前放行周期结束后得到最后一个相位的相位结余时间作为第一周期结余时间，将所述第一周期结余时间加入到协调路口的绿波相位的时长中，直到最后一个协调路口的最后一个相位，得到最后一个相位的相位结余时间作为第二周期结余时间，所述第二周期结余时间是绿波控制下所述绿波相位的相位结余总时间，所述协调路口为所述关键路口的下游路口。9.根据权利要求8所述的基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，其特征在于，所述相位结余时间的表达式为：t
p
＝t
max
‑
t；周期结余时间的表达式为：t
c
＝t
p
′
，其中t
p
′
表示一个放行周期内最后一个相位结余时间。

技术总结
本发明公开了一种基于卡警、视频检测器的多路口协调自适应控制方法，涉及智能交通技术领域，首先分别观察协调路口平峰和高峰时段的连续个周期的放行情况，分析平峰和高峰时段每个动向放行时长信息，制定相应时段的协调路口放行规则来预测平峰和高峰时段未来放行周期的放行情况。然后，通过制定车辆数误淘汰规则来实现车辆数的精确统计，为动向创造可靠、可信的数据信息。最后，将实时获取的下一相位实际车辆排队长度、实际车辆数和实际间隔时间分别与其相应的阈值进行比较，运用动向淘汰规则实现对动向放行合理地的淘汰，提升信号灯最大利用率。利用率。利用率。


技术研发人员：付本刚 柴畅
受保护的技术使用者：江苏航天大为科技股份有限公司
技术研发日：2021.03.25
技术公布日：2021/10/18