专利名称：一种交通诱导系统与信号控制系统的协同方法
技术领域：
本发明属于智能交通系统协同领域，尤其涉及一种交通诱导系统与交通控制系统的协同方法。
背景技术：
交通诱导系统与信号控制系统是城市交通管理的重要手段，其中信号控制系统是城市交通系统管理与控制的核心内容，而交通诱导系统则是智能交通系统的重要组成部分。交通诱导系统能够根据实时的路网交通状况信息，为出行者合理设计出行路线，有效利用交通网络，从空间与时间上保障交通流的优化分布。信号控制系统通过检测路上信息、预测短时交通量，进而对信号配时方法进行优化控制，使城市交通路网内交叉口的车辆延误降到最低，有效提高城市交通系统的运行效率。在传统的交通系统中，交通诱导系统与信号控制系统是完全独立的两个系统，系统之间没有信息交互与共享。交通诱导系统根据实时的交通信息，以用户最优的目标，为出行者提供最优的路径选择。信号控制系统根据在进口道路网检测得到的交通流信息，运用其内置的信号控制算法，以系统最优为目标，实时优化信号配时方案。两个系统的优化目标存在着巨大的差异，尤其当路网交通负担增大时，两系统间的矛盾会不断激化，最终不仅无法实现对城市交通拥堵状态的改善，反而会加剧交通拥堵。从上个世纪末开始，国内外陆续有多位知名专家学者对交通诱导系统及信号控制系统的协同最优化算法进行相关研究分析，提出的方法主要可以分为两大类，即迭代优化方法与全局优化方案，但是迭代优化算法往往难以得到全局最优解，而全局优化算法随着路网节点、路段数增加，计算复杂度呈几何级数增长。因而，到目前为止，均难以在实际工程应用中付诸实施。在目前的技术条件下，无法高效快速的实现交通诱导系统与信号控制系统的协同最优化运行。
发明内容
发明目的:针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种交通诱导系统与信号控制系统的协同方法，可以避免交通诱导系统和信号控制系统由于自身优化目标的差异导致对城市交通系统产生负面作用，并且有效的对交通诱导系统和信号控制系统进行协同，进而提高城市交通系统的运行效率。技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案:一种交通诱导系统与信号控制系统的协同方法，包括静态道路数据存储模块、动态交通流数据实时存储模块、计算模块和决策模块，其中:所述静态道路数据存储模块，包括路段数、各路段车道数以及各车道通行能力；所述动态交通流数据实时存储模块，实时读取城市道路交通数据检测设施的上传数据，从而得到实时动态交通流数据，包括各路段上各车道的实时流量以及城市道路交通数据检测设施上传数据的时间间隔；所述计算模块，根据静态道路数据存储模块和动态交通流数据实时存储模块中记录的数据，计算实时饱和率Si和交通道路网路平均饱和率s ;所述决策模块，根据计算模块计算得到的实时饱Si和率和交通道路网络平均饱和率S，对交通诱导系统和交通控制系统在不同情形下的关闭或开启状态，进行决策。进一步的，所述计算模块中，实时饱和率Si和交通道路网络平均饱和率S通过公式(1) (4)得到:
权利要求
1.一种交通诱导系统与信号控制系统的协同方法，其特征在于:包括静态道路数据存储模块、动态交通流数据实时存储模块、计算模块和决策模块，其中: 所述静态道 路数据存储模块，包括路段数、各路段车道数以及各车道通行能力； 所述动态交通流数据实时存储模块，实时读取城市道路交通数据检测设施的上传数据，从而得到实时动态交通流数据，包括各路段上各车道的实时流量以及城市道路交通数据检测设施上传数据的时间间隔； 所述计算模块，根据静态道路数据存储模块和动态交通流数据实时存储模块中记录的数据，计算实时饱和率Si和交通道路网路平均饱和率S ； 所述决策模块，根据计算模块计算得到的实时饱Si和率和交通道路网络平均饱和率S，对交通诱导系统和交通控制系统在不同情形下的关闭或开启状态，进行决策。
2.根据权利要求1所述交通诱导系统与信号控制系统的协同方法，其特征在于:所述计算模块中，实时饱和率Si和交通道路网络平均饱和率S通过公式(I) (4)得到:
3.根据权利要求2所述交通诱导系统与信号控制系统的协同方法，其特征在于:所述决策模块的决策方法如下: 根据公式(3)计算为各条道路实时饱和率进行排序，并取中间道路上的实时饱和率记为S5tlth,并根据S5tlth和交通道路网络平均饱和率S的数值从表I中选定调整方案，然后根据表2确定选定的调整方案中交通诱导系统和信号控制系统不同情形下的关闭或开启状态，其中表I和表2如下: 表I
全文摘要
本发明公开了一种交通诱导系统与信号控制系统的协同方法，主要包括静态道路数据存储模块、动态交通流数据实时存储模块、计算模块以及决策模块。本发明通过交通诱导系统与信号控制系统的协同方法，缓解了过去一直存在于交通诱导系统与信号控制系统之间由于优化目标差异而产生的矛盾，提出在城市交通系统发生拥堵的时候，交通诱导系统开启系统最优，以缓解交通阻塞，从而改善城市交通运行效率。
文档编号G08G1/00GK103106789SQ20131000866
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者刘攀, 俞灏, 樊蓉, 罗旭江, 羊钊, 郭延永, 李志斌, 徐铖铖 申请人:东南大学