据分析 拟合计算，而且不同的道路等级，参数大小也不同，建议系统初始化参考值如表1。
[0054] 表1路段交通运行指数模型参数
[0055]
[0056] S5、根据路口各个进口方向路段的交通运行指数和路段道路等级属性，聚合计算 交叉口交通运行指数，通过交叉口交通运行指数-信号周期关系模型计算交叉口信号控制 的周期，进而得出各个交叉口的信号周期；
[0057] S51、交叉口运行指数
[0058]交叉口运行指数 ITPI (Intersection Traffic Performance Index)是在交叉口 各个进口方向路段交通运行指数的基础上进行的聚合分析计算，
[0059]ITPI = RTPIi* ? i+RTPI2* ?2+，? ? ?，+RTPIj* ?」 (5)
[0060] %，，…，《」为各个进口方向的加权系数；
[0061] RTP^为交叉口各个进口路段检测器计算的路段交通运行指数；
[0062] 交叉口进口方向的加权系数与道路等级有关，见表2 :
[0063] 表2道路等级与交叉口权重关系表
[0064]
[0065]交叉口某一个进口方向的权重值计算公式如下:
(6)
[0066]
[0067] 其中：
[0068] 是进口方向道路等级对应的权重值；
[0069] J为交叉口进口方向总个数，j为进口方向编号，j彡J;
[0070] S52、交叉口信号控制周期
[0071] 根据路口各个进口方向路段的交通运行指数和路段道路等级属性，聚合计算交叉 口交通运行指数，通过交叉口交通运行指数-信号周期关系模型计算交叉口信号控制的周 期；
[0072] C = T*ITPI/10 (7)
[0073] 其中，
[0074] C是信号控制周期时间；
[0075]T是预设信号周期参数；
[0076] S6、根据路口各个进口方向路段的交通运行指数和路段道路等级属性，计算交叉 口干线交通运行指数，综合计算交叉口干线交通运行指数平均值；
[0077]S61、交叉口干线交通运行指数IATPI
[0078] IATPI=RTPIi*?i+RTPI#?2+，? ? ?，+RTPIh* ?h (8)
[0079]c^，《2, ? ? ?，为交叉口干线路段的加权系数；
[0080]S62、交叉口干线交通运行指数平均值IATPImean _]
(9)
[0082]IATPIi为第i个交叉口的交叉口干线交通运行指数；
[0083]I为干线上交叉口的总个数；
[0084]S7、基于交叉口干线交通运行指数平均值-绿信比模型，计算干线各个交叉口的 绿信比IV然后计算各个交叉口信号控制绿灯匕和红灯时间Ri;
[0085]
(1〇)
[0086]Gi=CjXrj (11)
[0087]Ri=Cj-Gi-Y (12)
[0088]其中，
[0089] Q为第i个交叉口的信号控制周期时间；
[0090]匕为第i个交叉口干线的绿灯时间；
[0091]氏为第i个交叉口干线的红灯时间；
[0092]Y表示黄灯时间。
[0093]S8、进入发布终端5,通过调用数据库接口服务，将设备4中的信号控制实时参数 发送给信号控制灯，通过信号控制灯对路口交通进行动态诱导。
[0094] 本发明充分地利用了线圈信息采集设备的交通流和车辆速度参数进行数据挖掘 分析，构建了线圈路段交通运行指数模型和交叉口运行指数模型，实现了干线道路上多个 路口信号的自优化控制，为交通管理和控制提供实时决策和应急数据，减少交通事故，可以 增加交叉口运行效率，提升干线道路交通的服务水平。
[0095] 本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明， 而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的 适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种基于线圈的干线自优化信号控制方法及装置，该方法中所使用的设备包括线圈 设备，数据通信设备，数据存储和标准化服务器，干线自优化信号处理服务器以及信号发布 终端设备，所述各设备之间依顺序信号连接，其特征在于：该方法包括如下步骤： (1) 在交叉口各个进口方向上安装线圈车辆检测设备，检测器埋设的位置在停车线前 方10-25米处； (2) 对干线上的交叉口按照顺序进行编号，然后对每个交叉口的检测器按照顺时针方 向进行编号，对路口所属的路段编号与检测器编号进行绑定； (3) 通过线圈车辆检测设备，实时采集检测区段的交通流和车辆速度参数信息，所述参 数信息经数据通信设备，实时传回数据存储和标准化服务器，进行实时数据存储和标准化 处理； (4) 提取存储服务器的实时交通数据，计算检测区段平均交通流密度参数，并根据平均 交通流密度计算实时路段交通运行指数； (5) 根据路口各个进口方向路段的交通运行指数和路段道路等级属性，聚合计算交叉 口交通运行指数，通过交叉口交通运行指数-信号周期关系模型计算交叉口信号控制的周 期，进而得出各个交叉口的信号周期； (6) 根据路口各个进口方向路段的交通运行指数和路段道路等级属性，计算交叉口干 线交通运行指数，综合计算交叉口干线交通运行指数平均值； (7) 基于交叉口干线交通运行指数平均值-绿信比模型，计算干线各个交叉口的绿信 比，然后计算各个交叉口信号控制红灯和绿灯时间； (8) 利用信号发布终端设备，通过调用数据库接口服务，将交叉口信号控制的实时参数 发送给信号控制灯，通过信号控制灯对干线各个路口交通进行动态诱导。2. 根据权利要求1所述的一种基于线圈的干线自优化信号控制方法及装置，其特征在 于：基于线圈的交通运行指数模型构建，交通运行指数-信号周期关系模型构建，以交叉口 干线交通运行指数平均值-绿信比模型构建。3. 根据权利要求2所述的一种基于线圈的干线自优化信号控制方法及装置，其特征 在于，所述基于线圈的交通运行指数模型构建，包括路段交通运行指数、交叉口交通运行指 数、交叉口干线交通运行指数3个部分； (31) 提取线圈检测区段各个车道的交通流量数据和速度数据，在空间维度和时间维度 层面分别计算检测区段的平均交通流参数和平均速度参数； 平均交通流参数g通过公式计算得到，其中，n为所在车道，N为路段的车 道总个数，qn为第n车道的交通流；平均速度参数vn通过计算得到，其中，\为 第n车道的速度，卩为单位粒度周期的平均速度； (32) 平均交通流密度参数f通过公式计算得到； (33) 路段交通运行指数RTPI通过公式计算得到，其中x,y,z,p,m值是道路交通拥堵感 受优化参数； (34) 交叉口交通运行指数ITPI通过公式 1丁？1 = 1^?11*?1+1^?12*?2+，...，+1^?1」*?」计算得到，其中《 1，《2，...，《」为各个 进口方向的加权系数； (35) 交叉口干线交通运行指数IATPI通过公示 IATPI=RTPIdc^+RTPI^c^+y^+RTPIdOh计算得到，其中《 "《2，…，《h为交 叉口干线路段的加权系数。4. 根据权利要求2所述的一种基于线圈的干线自优化信号控制方法及装置，其特征在 于：所述交通运行指数-信号周期关系模型构建，信号周期参数C=T*ITPI/10,T是预设信 号周期参数。5. 根据权利要求2所述的一种基于线圈的干线自优化信号控制方法及装置，其特征在 于：所述交叉口干线交通运行指数平均值-绿信比模型构建，交叉口干线交通运行指数平 均值IATPI_n，交叉口绿信比参数，交叉口干线方向绿灯时间Gi= Civ交叉口干线方向红灯时间氏=Ci-Gi-Y，IATPIi为第i个交叉口的交叉口干线交通 运行指数，Q为第i个交叉口的信号控制周期时间，Gi为第i个交叉口干线的绿灯时间，Ri 为第i个交叉口干线的红灯时间，Y表示黄灯时间。
【专利摘要】本发明是一种基于线圈的干线自优化信号控制方法，主要涉及干线道路交叉口信号优化控制领域，通过新型线圈车辆检测设备的综合应用，实现干线上多个交叉口交通状态的动态检测以及信号优化处理，方案包括：线圈设备安装；数据采集及通讯；干线自优化信号处理计算；信号指令发布及控制。本发明还提供一种基于线圈的干线自优化信号控制装置。本发明采用二维主动式线圈技术，可以对干线多个交叉口的实时交通状态进行准确检测，制定最优化信号控制方案，为交通管理和控制提供实时决策和应急处理信息，提升主干路交通的运行效率和服务水平。
【IPC分类】G08G1/08
【公开号】CN104992565
【申请号】CN201510442485
【发明人】高万宝
【申请人】合肥革绿信息科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月23日