所属的技术人员能够理解,本技术的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本技术的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”“模块”或“系统”。下面参照图8来描述根据本技术的这种实施方式的电子设备600。图8显示的电子设备600仅仅是一个示例,不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图8所示,电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于:至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同系统组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。其中,所述存储单元存储有程序代码,所述程序代码可以被所述处理单元610执行,使得所述处理单元610执行本说明书上述交通信号配时优化方法部分中描述的根据本技术各种示例性实施方式的步骤。例如,所述处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。所述存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(ram)6201和/或高速缓存存储单元6202,还可以进一步包括只读存储单元(rom)6203。所述存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204,这样的程序模块6205包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信,和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650进行。并且,电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan),广域网(wan)和/或公共网络,例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过采用本技术所提供的交通信号配时优化设备,所述处理器在执行所述可执行指令时执行所述的交通信号配时优化方法,由此可以获得上述交通信号配时优化方法的有益效果。本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,用于存储程序,所述程序被处理器执行时实现所述的交通信号配时优化方法的步骤。在一些可能的实施方式中,本技术的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述交通信号配时优化方法部分中描述的根据本技术各种示例性实施方式的步骤。参考图9所示,描述了根据本技术的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本技术的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。所述计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等,或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或集群上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(lan)或广域网(wan),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。通过采用本技术所提供的计算机可读存储介质,其中存储的程序在被执行时实现所述的交通信号配时优化方法的步骤,由此可以获得上述交通信号配时优化方法的有益效果。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细说明,不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本技术的保护范围。
背景技术:
1、城市道路交通信号控制中,阶段形式的信号配时方式是一种基于相位组合的交通信号控制策略,这种形式在交通管理中被广泛应用。阶段形式的信号配时方式具有以下优点:(1)简单易行:不需要复杂的设备和技术支持,只需要按照预先设定的时间表和相位顺序进行操作即可。(2)稳定性好:由于不受实时交通流变化的影响,信号控制过程相对稳定,不易出现混乱和错误。(3)针对交通流量相对稳定的道路布局的路口,阶段的信号配时方式可以较好地满足交通需求。然而,现阶段的阶段形式的信号配时方式仍存在如下缺陷:
2、首先,目前阶段形式的信号配时方式,由于阶段配置的复杂性,难以实现自适应控制,很多情况下无法根据实时的交通流量变化进行动态调整。在交通流量变化较大的情况下,这种配时方式可能导致交通拥堵或交通信号灯的空闲时间过长,降低道路通行效率。
3、其次,目前阶段形式的信号配时方式无法有效应对交通异常情况。在交通事故、道路施工等突发事件发生时,交通流量会发生突然变化,而传统的阶段配时方式无法及时作出调整,可能导致交通拥堵加剧或交通安全隐患增加。
4、此外,目前阶段形式的配时方式忽视了不同路口之间的相互影响。在实际交通网络中,各个路口的交通流量是相互关联的,一个路口的交通状况可能会影响到其他路口的交通流量。而传统的阶段形式的信号配时方式通常只考虑单个路口的情况,忽视了路口之间的相互影响,导致整体交通控制效果不佳。
5、当前,随着城市化的快速发展和机动车保有量的激增,城市道路交叉口的交通流分布不均衡问题日益凸显。这种不均衡不仅表现为不同方向、不同时段的车流量差异巨大,还受到多种随机因素的影响,如车辆到达的随机性、行人过街需求、突发事件等,使得交叉口交通状况变得复杂多变。因此,现有的阶段形式的信号配时方法已经不能满足实际使用的需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题,本技术的目的在于提供一种交通信号配时优化方法、系统、设备及存储介质,针对复杂多变的交通流分布特点和出行特征进行交通信号配时灵活、准确的优化,从而有效提高路口通行效率。
2、本技术实施例提供一种交通信号配时优化方法,包括如下步骤:
3、从交通信号控制系统中获取路口信息和优化前信号控制方案;
4、根据所述路口信息和所述优化前信号控制方案生成第一信号配时方案表,所述第一信号配时方案表包括路口所具有的信号阶段信息;
5、根据所述路口信息选择协调相位,其他相位为非协调相位,所述协调相位为具有感知设备的相位;
6、从所述第一信号配时方案表中的信号阶段中选择多个协调阶段,根据所述多个协调阶段生成第二信号配时方案表,所述多个协调阶段覆盖所述路口的全部相位,且不存在相位完全重合的两个协调阶段;
7、根据所述第二信号配时方案表和各个协调相位对应的实时车流量数据自适应调整各个所述协调阶段的执行过程。
8、通过采用本技术的交通信号配时优化方法,基于现有的交通信号控制系统中已经设定的信号控制方案进一步优化,根据信号控制方案生成第一信号配时方案,在路口的相位中选择协调相位,并基于现有的第一信号配时方案的信号阶段选择协调阶段,然后基于包括协调阶段的第二信号配时方案表,根据各个协调相位对应的实时车流量数据来自适应调整各个协调阶段的执行过程,而无需设定各个协调阶段的固定执行时间,且能够根据实时车流量数据来确定继续执行当前协调阶段还是切换到下一个协调阶段,从而使得交通信号配时方案更能适应实时车流量状态,针对复杂多变的交通流分布特点和出行特征进行交通信号配时灵活、准确的优化,可以灵活适应不同路口、不同时间段的交通管理需求,从而有效提高路口通行效率。由于优化后信号控制方案是在现有的优化前信号控制方案的基础上优化形成的,符合现有的基于阶段形式的信号配时方案结构,兼容性好,无需对现有的交通信号控制系统进行大规模改造或升级,降低了实施成本和风险,同时也确保了优化方案能够顺利地融入现有的交通管理体系中,更易于广泛推广应用。
9、在一些实施例中,所述路口信息包括路口所具有的各个相位的车道信息和车流量数据;
10、根据所述路口信息选择协调相位,包括如下步骤:
11、根据所述各个相位的车道信息选择具有感知设备且具有信号灯控制的非行人相位作为备选相位;
12、将非混合车道对应的备选相位作为协调相位;
13、对于混合车道对应的多个备选相位,基于各个备选相位的车流量数据选择满足预设的流量条件的备选相位作为协调相位。
14、在一些实施例中,从所述第一信号配时方案表中的信号阶段中选择多个协调阶段,包括如下步骤:
15、将所述第一信号配时方案表中存在独立相位的信号阶段作为协调阶段,所述独立相位为仅在一个信号阶段中出现的相位;
16、对于相位完全重复的多个信号阶段,选择一个信号阶段作为协调阶段,且排除其他信号阶段;
17、将具有搭接相位的多个信号阶段作为备选信号阶段,根据各个备选信号阶段的协调相位选择协调阶段,所述搭接相位为相邻两个信号阶段所共有的相位。
18、在一些实施例中,所述根据各个备选信号阶段的协调相位选择协调阶段,包括如下步骤:
19、对于各个备选信号阶段,判断该备选信号阶段的所有协调相位是否完全落入一个已选择的协调阶段的协调相位范围内,如果是,则将该备选信号阶段设为非协调阶段,如果是,则将该备选信号阶段设为非协调阶段;
20、根据各个相位的车流量数据确定所述路口的潮汐车道,判断各个备选信号阶段的协调相位是否对应于潮汐车道的行驶方向,如果是,则将该备选信号阶段设为协调阶段;
21、判断是否存在协调相位重复的两个备选信号阶段,如果是,则选择一个相位之间无行驶冲突的备选信号阶段设为协调阶段。
22、在一些实施例中,根据所述多个协调阶段生成第二信号配时方案表,包括如下步骤:
23、筛选所述多个协调阶段中的相同协调相位,所述相同协调相位为至少两个协调阶段所共有的协调相位;
24、根据所述相同协调相位确定协调阶段的顺序,使具有相同协调相位的协调阶段相邻,所述相同协调相位作为相邻两个协调阶段的搭接协调相位;
25、根据所述多个协调阶段的顺序生成第二信号配时方案表。
26、在一些实施例中,根据所述第二信号配时方案表和各个协调相位对应的实时车流量数据自适应调整各个所述协调阶段的执行过程,包括如下步骤:
27、采集当前执行的协调阶段的各个协调相位对应的实时车流量数据;
28、根据所述实时车流量数据判断当前执行的协调阶段的各个协调相位是否有放行请求;
29、如果当前执行的协调阶段的各个协调相位均没有放行请求,则切换至下一个协调阶段执行;
30、如果当前执行的协调阶段的至少一个协调相位有放行请求,则根据当前执行的协调阶段的各个协调相位是否有放行请求、当前执行的协调阶段与下一协调阶段的相位关系以及当前执行的协调阶段的本次已执行时长判断是否继续执行当前的协调阶段。
31、在一些实施例中,所述判断是否继续执行当前的协调阶段,包括如下步骤:
32、如果当前执行的协调阶段中至少一个协调相位有放行请求,且该有放行请求的协调相位在下一个协调阶段中不存在,则根据当前的协调阶段的本次已执行时长与预设最大绿灯时间的比较结果,判断是否继续执行当前的协调阶段;
33、如果当前执行的协调阶段中至少一个协调相位有放行请求,且该有放行请求的协调相位属于当前协调阶段与下一协调阶段共有的搭接协调相位,则判断当前执行的协调阶段中除该搭接协调相位之外的其他协调相位是否均无放行请求,如果是,则切换至下一协调阶段,如果否,则根据当前的协调阶段的本次已执行时长与预设最大绿灯时间的比较结果,判断是否继续执行当前的协调阶段。
34、本技术实施例还提供一种交通信号配时优化系统,应用于所述的交通信号配时优化方法,所述系统包括:
35、第一方案获取模块,用于从交通信号控制系统中获取路口信息和优化前信号控制方案,根据所述路口信息和所述优化前信号控制方案生成第一信号配时方案表,所述第一信号配时方案表包括路口所具有的信号阶段信息;
36、协调相位确定模块,用于根据所述路口信息选择协调相位,其他相位为非协调相位,所述协调相位为具有感知设备的相位;
37、第二方案确定模块,用于从所述第一信号配时方案表中的信号阶段中选择多个协调阶段,根据所述多个协调阶段生成第二信号配时方案表,所述多个协调阶段覆盖所述路口的全部相位,且不存在相位完全重合的两个协调阶段;
38、阶段自适应调整模块,用于根据所述第二信号配时方案表和各个协调相位对应的实时车流量数据自适应调整各个所述协调阶段的执行过程。
39、通过采用本技术的交通信号配时优化系统,各个模块在执行功能时可实现上述交通信号配时优化方法的各个步骤,从而获得上述交通信号配时优化方法的有益效果。
40、本技术实施例还提供一种交通信号配时优化设备,包括:
41、处理器;
42、存储器,其中存储有所述处理器的可执行指令;
43、其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行所述的交通信号配时优化方法的步骤。
44、通过采用本技术所提供的交通信号配时优化设备,所述处理器在执行所述可执行指令时执行所述的交通信号配时优化方法,由此可以获得上述交通信号配时优化方法的有益效果。
45、本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,用于存储程序,所述程序被处理器执行时实现所述的交通信号配时优化方法的步骤。
46、通过采用本技术所提供的计算机可读存储介质,其中存储的程序在被执行时实现所述的交通信号配时优化方法的步骤,由此可以获得上述交通信号配时优化方法的有益效果。
1.一种交通信号配时优化方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的交通信号配时优化方法,其特征在于,所述路口信息包括路口所具有的各个相位的车道信息和车流量数据;
3.根据权利要求1所述的交通信号配时优化方法,其特征在于,从所述第一信号配时方案表中的信号阶段中选择多个协调阶段,包括如下步骤:
4.根据权利要求3所述的交通信号配时优化方法,其特征在于,所述根据各个备选信号阶段的协调相位选择协调阶段,包括如下步骤:
5.根据权利要求1所述的交通信号配时优化方法,其特征在于,根据所述多个协调阶段生成第二信号配时方案表,包括如下步骤:
6.根据权利要求1所述的交通信号配时优化方法,其特征在于,根据所述第二信号配时方案表和各个协调相位对应的实时车流量数据自适应调整各个所述协调阶段的执行过程,包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述的交通信号配时优化方法,其特征在于,所述判断是否继续执行当前的协调阶段,包括如下步骤:
8.一种交通信号配时优化系统,其特征在于,应用于权利要求1至7中任一项所述的交通信号配时优化方法,所述系统包括:
9.一种交通信号配时优化设备,其特征在于,包括:
10.一种计算机可读存储介质,用于存储程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的交通信号配时优化方法的步骤。