考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法及系统

技术特征：
1.考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法，其特征在于，包括：获取路网信息；对获取的路网进行划分，得到多个路网子区；根据路网子区的相关数据，拟合得到宏观基本图，并根据宏观基本图的拟合度选取受控子区；确定受控子区内累计车辆数和受控子区边界交叉口路段实际排队长度；依据确定的受控子区内累计车辆数和受控子区边界交叉口路段实际排队长度，以及预设的控制策略，得到绿灯时长控制结果；其中，预设的控制策略控制绿灯时长时，首先，根据受控子区内累计车辆数确定当前周期的第一边界交叉口调整的绿灯时长，以及根据受控子区边界交叉口路段实际排队长度确定第二边界交叉口调整的绿灯时长；当前周期边界交叉口的绿灯时长为：前一周期边界交叉口进入受控子区的绿灯时长与所述第一边界交叉口调整的绿灯时长的差，再加上所述第二边界交叉口调整的绿灯时长。2.如权利要求1所示的考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法，其特征在于，对路网进行划分包括：获取交通参数，并依据所述交通参数构建路网的加权无向图；根据所述加权无向图，计算路网中相邻交叉口之间的关联度；根据所述关联度构建路网无向加权图的加权矩阵；根据所述关联度和所述加权矩阵，进行归一化分割，得到路网子区。3.如权利要求1所示的考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法，其特征在于，根据路网子区的相关数据，拟合得到宏观基本图，包括：采集各路网子区内累计的车辆数和达到目的地行程完成的车辆数；以某时刻路网子区内累计的车辆数为横坐标，以对应时刻驶离的车辆总数为纵坐标，绘制路网散点图，根据散点图数据对路网宏观基本图曲线进行拟合，并获取宏观基本图的方程以及子区内的最佳累计车辆数。4.如权利要求1所示的考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法，其特征在于，受控子区内累计车辆数为：某时刻目的地在受控子区内的累计车辆数，与对应时刻目的地在外围子区的累计车辆数的和。5.如权利要求1所示的考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法，其特征在于，受控子区边界交叉口路段实际排队长度为在t δt时刻当前交叉口j处的排队车辆数：其中，t
ij
表示从交叉口i到交叉口j的车辆转移数；a
i
表示交叉口i的车辆到达率；x
i
(t)表示在t时刻当前交叉口j处的排队车辆数。6.如权利要求1或3所示的考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法，其特征在于，当受控子区内累计车辆数维持在最佳累计车辆数时，受控子区的行程完成量最大；当受控子区内的累计车辆数小于预设值范围的最小值时，路网处于畅通状态，受控子区内车辆行程完成车辆随累计车辆数的增加而增加；当受控子区内累计车辆数超过阈值范围的最大值时，受控子区内交通发生交通拥堵。
7.如权利要求1或3所示的考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法，其特征在于，绿灯时长控制包括：计算受控子区内累计车辆数与最佳累计车辆数的差值，并根据受控子区各边界交叉口的进入受控子区占总进入子区内车辆数的比例将差值分配到各个边界交叉口，从而调整交叉口绿灯时长；若受控子区边界交叉口路段实际排队长度超过排队阈值绿灯时长，增加单位绿灯时间；若受控子区边界交叉口路段实际排队长度小于最小排队长度，减少单位绿灯时间，对边界交叉口信号灯的路灯时长进行二次优化。8.考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制系统，其特征在于，包括：数据采集模块，被配置为：获取路网信息；子区划分模块，被配置为：对获取的路网进行划分，得到多个路网子区；宏观基本图建立模块，被配置为：根据路网子区的相关数据，拟合得到宏观基本图，并根据宏观基本图的拟合度选取受控子区；车辆状况确定模块，被配置为：确定受控子区内累计车辆数和受控子区边界交叉口路段实际排队长度；控制模块，被配置为：依据确定的受控子区内累计车辆数和受控子区边界交叉口路段实际排队长度，以及预设的控制策略，得到绿灯时长控制结果；其中，预设的控制策略控制绿灯时长时，首先，根据受控子区内累计车辆数确定当前周期的第一边界交叉口调整的绿灯时长，以及根据受控子区边界交叉口路段实际排队长度确定第二边界交叉口调整的绿灯时长；当前周期边界交叉口的绿灯时长为：前一周期边界交叉口进入受控子区的绿灯时长与所述第一边界交叉口调整的绿灯时长的差，再加上所述第二边界交叉口调整的绿灯时长。9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现了如权利要求1-7任一项所述的考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法的步骤。10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现了如权利要求1-7任一项所述的考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种考虑边界交叉口排队长度的信号灯控制方法及系统，包括：获取路网信息；对获取的路网进行划分，得到多个路网子区；根据路网子区的相关数据，拟合得到宏观基本图，并根据宏观基本图的拟合度选取受控子区；确定受控子区内累计车辆数和受控子区边界交叉口路段实际排队长度；依据确定的受控子区内累计车辆数和受控子区边界交叉口路段实际排队长度，以及预设的控制策略，得到绿灯时长控制结果；本发明从宏观角度出发，基于宏观基本图理论进行宏观控制，从而缓解交通拥堵现象，同时，基于宏观基本图理论的基础上，考虑了边界交叉口的排队长度，实现了对边界交叉绿灯时间的二次调控。间的二次调控。间的二次调控。


技术研发人员：朱文兴 赵叶云 马晓龙 苏士斌 冯远宏
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/6/10