一种城市干线绿波控制评估方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明是一种城市干线绿波控制评估方法及装置。本发明是通过安装在测试车辆上的车载模块进行评估参数的获取，利用手持设备的信息处理和计算模块中的评估算法依据测试线路旅行时间、测试车辆停车次数、交叉口饱和度对绿波带控制效果进行快速评估。采用上述方法可以对各类型干线绿波控制效果进行快速评估，及时获取控制效果反馈，生成评估报告，对达到优化控制方案、缓解城市交通拥堵、保障行车安全的目的。
【专利说明】
-种城市干线绿波控制评估方法及装置
技术领域
[0001 ]本发明属于智能交通技术领域，具体设及一种交通信号控制评估技术，为城市干 线道路提供绿波控制运行效果评估的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，干线道路作为城市道路路网的重要组成部分，承担着主要的车辆通行任务。 随着汽车保有量的持续增加，干线道路成为交通拥堵发生的重灾区。因此干线道路的智能 交通信号控制策略成为缓解交通拥堵的重要手段之一。各种研究和发明中对于城市干线道 路的交通控制进行了广泛的探索，其中W干线绿波控制应用最广和效果最佳。然而，由于算 法的精确性和高效性等问题，导致多数绿波控制效果参差不齐;同时，由于缺乏控制效果评 价的反馈，也导致控制方案无法及时更新和适应交通流变化的特点。因此，及时获取控制效 果反馈，对优化控制方案、缓解城市交通拥堵、保障行车安全有着非常重要意义。
【发明内容】
[0003] 针对当前干线道路绿波控制效果评估中存在的不足，本发明通过评估算法结合车 载装置对控制效果进行快速评估，有助于交管部口及时掌握控制方案效果，并进行必要调 整。具体采用如下技术方案： 城市干线绿波控制评估方法，包括如下步骤： 步骤1:获取被测干线绿波带宽及交叉口的饱和度，设定测试车辆速度，设定测试次数； 步骤2:采用安装在测试车辆上的车载模块获取评估参数，所述评估参数包括测试线路 旅行时间、测试车辆停车次数； 步骤3:绿波带控制效果评估，采用手持设备上的信息处理和计算模块依据测试线路旅 行时间、测试车辆停车次数、交叉口饱和度对绿波带控制效果进行评估，评价参数的计算如 下式所示：
式中，表示评价参数;tm表示测试车辆第次测试通过干线的旅行时间；Sm表示测试 车辆第?次测试通过干线时的停车次数;W表示总的测试次数;a和卢表示权重系数;Xm(I) 表示第啤次测试时，干线上第i个交叉口的饱和度;花表示交叉口的数量； 步骤4:生成评估报告，当0<pa时，则判定交叉日不拥堵，若P〉拙寸，判定交叉日拥堵;其 中，K为设定的交叉口拥堵阔值。
[0004] 优选地，还包括获取测试车辆的行车轨迹和速度，若测试车辆的行车轨迹和速度 未在绿波带宽中，则对评估参数进行修正，修正方法为重新获取评估参数直至车辆的行车 轨迹和速度处于绿波带宽中。
[0005] 应用城市干线绿波控制评估方法的装置，包括手持设备上的信息处理和计算模 块、安装在测试车辆上的车载模块、无线通信模块;信息处理和计算模炔基于AmlroidAOS 操作系统，包括评价参数采集模块和GIS模块;车载模块包括GPS/北斗模块和视频模块;无 线通信模块能同时兼容雌?八？、胖1門、36/46等网络传输技术。
[0006] 优选地，车载模块利用所包含的GPS/北斗模块记录测试车辆的车辆坐标信息、行 驶轨迹、速度、时间戳等，W此计算车辆行驶速度和旅行时间，视频模块用于计算停车次数 和匹配车辆行驶路径。
[0007] 优选地，信息处理与计算模块对采集到的数据进行预处理，将评价参数采集模块 采集的数据进行过滤，去掉非法、无效的数据，将有效、合法的数据按照标准进行格式化处 理，并对处理后的数据进行存储。
[0008] 优选地，信息处理和计算模块通过GIS模块标记车辆行驶轨迹，同时接受视频模块 的实时视频，通过视频修正车速、行驶路径。
[0009] 优选地，信息处理和计算模块通过无线方式将评估结果发送到交通管理中屯、或推 送到交管部口制定位置。
[0010] 3、本发明具有如下有益的技术效果： (1) 功能先进，方便实用，可快速城市干线道路滤波控制效果评估； (2) 利用车载GPS/北斗，视频模块可修正测试车辆行驶轨迹，保证评估结果更加准确和 可靠。
【附图说明】
[0011] 图1是本发明城市干线绿波控制评估装置示意图。
[0012] 图2是本发明城市干线绿波控制评估方法流程图。
【具体实施方式】
[0013] 1一一GPS/北斗数据接收模块(安装在测试车辆内部）； 2-一视频模块(安装在测试车辆外部）； 3一一无线传输模块(安装在测试车辆外部） 4- 一GIS模块(安装在AndroicVIOS操作系统的手持设备） 5- -视频模块(安装在Android/IOS操作系统的手持设备） 6- -安装有Amlroid/IOS操作系统的手持设备 在图1中，GPS/北斗模块实时获取测试车辆的位置坐标数据，车辆速度数据，时间戳数 据等，视频模块(采用网络摄像头可通过无线网络传输视频流数据)实时获取测试的行车视 频，通过无线(Wifi、3G/4G等)方式发送给信息处理和计算模块。手持设备中的信息处理和 计算模块对采集到的数据进行预处理，主要是将一次测试采集的旅行时间数据和停车次数 数据进行过滤，去掉非法、无效的数据，将有效、合法的数据按照标准进行格式化处理，并对 处理后的数据进行存储。GPS/北斗模块坐标数据在手持设备中的GIS模块中进行轨迹匹配， 并在该模块中实时接收视频流数据。然后，通过内置的干线滤波控制效果评估算法对当前 控制效果进行评估，并生成评估报告;最后，通过无线(Wifi、3G/4G等)方式将评估结果发送 到交通管理中屯、或推送到交管部口制定位置。
[0014] 在图2中，城市干线绿波控制评估方法，首先需要获取被测试干线绿波控制中设计 的绿波带宽，即车辆行驶速度区间，并依此设定测试车辆的行驶速度(原则上在该速度区间 内行驶的车辆都能不停车正常通过绿波线路），并获取交叉口的饱和度;其次，针对干线实 际情况，设定测试次数，即测试车辆往返的次数;再次，测试车辆开始进行测试，期间通过 GPS/北斗模块和视频模块获取评估参数(包括测试线路的旅行时间、测试车辆的停车次数、 测试车辆的行车轨迹和速度），评价公式如下：
式中，护表示评价参数;U表示测试车辆第W次测试通过干线的旅行时间；Sm表示测试 车辆第次测试通过干线时的停车次数;W表示总的测试次数;;a和资表示权重系数;Xm(I) 表示第^次测试时，干线上第i个交叉口的饱和度;N隶示交叉口的数量。
[0015] 如果测试过程中测试车辆的速度和行驶轨迹未能达到设定要求，即车速、轨迹未 在绿波带宽中，则需要重新进行测试;最后利用评估算法计算评估参数P，并生成评估报告。
【主权项】
1. 一种城市干线绿波控制评估方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1:获取被测干线绿波带宽及交叉口的饱和度，设定测试车辆速度，设定测试次数； 步骤2:采用安装在测试车辆上的车载模块获取评估参数，所述评估参数包括测试线路 旅行时间、测试车辆停车次数； 步骤3:绿波带控制效果评估，采用手持设备上的信息处理和计算模块依据测试线路旅 行时间、测试车辆停车次数、交叉口饱和度对绿波带控制效果进行评估，评价参数的计算如 下式所示：式中，P表示评价参数;tm表示测试车辆第^次测试通过干线的旅行时间；5"表示测试 车辆第?次测试通过干线时的停车次数;w表示总的测试次数；^和P表示权重系数;XmW 表示第W次测试时，干线上第i个交叉口的饱和度;η表示交叉口的数量； 步骤4:生成评估报告，当0〈Ρ〈Κ时，则判定交叉□不拥堵，若Ρ>Κ时，判定交叉□拥堵;其 中，K为设定的交叉口拥堵阈值。2. 如权利要求1所述的城市干线绿波控制评估方法，其特征在于，还包括获取测试车辆 的行车轨迹和速度，若测试车辆的行车轨迹和速度未在绿波带宽中，则对评估参数进行修 正，修正方法为重新获取评估参数直至车辆的行车轨迹和速度处于绿波带宽中。3. -种应用如权利要求1或2所述城市干线绿波控制评估方法的装置，其特征在于:包 括手持设备上的信息处理和计算模块、安装在测试车辆上的车载模块、无线通信模块;信息 处理和计算模炔基于Android/IOS操作系统，包括评价参数采集模块和GIS模块;车载模块 包括GPS/北斗模块和视频模块;无线通信模块能同时兼容1^^/1?^行、36/46等网络传输 技术。4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于:车载模块利用所包含的GPS/北斗模块记录 测试车辆的车辆坐标信息、行驶轨迹、速度、时间戳等，以此计算车辆行驶速度和旅行时间， 视频模块用于计算停车次数和匹配车辆行驶路径。5. 根据权利要求3-4所述的装置，其特征在于:信息处理与计算模块对采集到的数据进 行预处理，将评价参数采集模块采集的数据进行过滤，去掉非法、无效的数据，将有效、合法 的数据按照标准进行格式化处理，并对处理后的数据进行存储。6. 根据权利要求3-5所述的装置，其特征在于:信息处理和计算模块通过GIS模块标记 车辆行驶轨迹，同时接受视频模块的实时视频，通过视频修正车速、行驶路径。7. 根据权利要求3-6所述的装置，其特征在于:信息处理和计算模块通过无线方式将评 估结果发送到交通管理中心或推送到交管部门制定位置。
【文档编号】G08G1/01GK106023591SQ201610444828
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】张海波, 张立立, 王力, 李敏, 修伟杰, 何忠贺, 李凯龙, 赵贺峰
【申请人】北方工业大学