一种城市干道协调控制效益的评价方法、装置和系统与流程
本发明涉及交通控制技术领域，尤其涉及一种城市干道协调控制效益的评价方法、城市干道协调控制效益的评价装置及包括该城市干道协调控制效益的评价装置的城市干道协调控制效益的评价系统。
背景技术：
随着社会经济的不断发展，城市道路交通拥挤现象日益突出。为了解决这个问题，最初采用增加道路数量的办法来疏解城市道路交通拥挤。实践证明，仅仅靠增加道路里程的办法来解决交通拥挤是不够的。主要原因是修建道路受地理环境和财力的限制。因此，各国政府已从主要依靠扩大路网规模转向利用先进的科学技术来管理现有的城市交通体系，以满足日益增长的交通需求。
干线绿波协调控制是一种重要的信号灯协调控制方式，正越来越广泛地被各大中城市采用，其优势也非常明显：能够保证干线直行车队高速、不停车行驶，减少车辆平均延误时间和停车次数；通过诱导信息的发布，能够调节路段车辆行驶车速；可以促使驾驶员与行人更加遵守交通信号，减少交叉口交通事故发生。干线绿波协调控制对干线交通和整个路网通行能力的大幅提升，使得这一方法一直以来都受到了交通管理者、工程设计师以及专家学者们的青睐与重视。一般采用干道2个方向均衡协调且配时方案固定不变的方式。然而，干道的2个方向在不同时段具有不同的交通特性，其交通动态性也较强，单一的协调控制策略及固定不变的配时并不能适应交通流的变化，且协调控制效果缺乏定量的效益评价指标。
可见，城市交通顺畅与否，很大程度上取决于城市干道的运行效率，对城市干道运行效率进行评价，也是干道交通组织优化的必要前提。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种城市干道协调控制效益的评价方法、城市干道协调控制效益的评价装置及包括该城市干道协调控制效益的评价装置的城市干道协调控制效益的评价系统，以解决现有技术中的问题。
作为本发明的第一个方面，提供一种城市干道协调控制效益的评价方法，其中，所述城市干道协调控制效益的评价方法包括：
实时获取干道协调方向所有交叉口的过车数据，其中所述过车数据包括车辆图片、车辆通过交叉口时间和交叉口编号；
对所述过车数据进行处理获得车辆牌照并将处理后的过车数据存储至公安交通指挥平台；
从所述公安交通指挥平台上提取任意时间段内经过干道协调方向所有交叉口的进口道的车辆的数据；
根据所述车辆牌照和车辆通过停车线时间计算车辆在干道协调方向的平均旅行时间；
根据车辆在干道协调方向的平均旅行时间计算车辆的平均车速；
对车辆的平均车速根据预设评价等级进行干道协调控制效益评价。
优选地，所述对所述过车数据进行处理获得车辆牌照并将处理后的过车数据存储至公安交通指挥平台包括：
根据图像识别算法对所述车辆图片进行图像处理获取车辆牌照；
将处理后的过车数据发送至公安交通指挥平台进行存储。
优选地，所述根据所述车辆牌照和车辆通过停车线时间计算车辆在干道协调方向的平均旅行时间包括：
计算第i辆车通过干道协调方向路段的旅行时间：
ti＝ti2-ti1，
其中，ti表示第i辆车通过干道协调方向路段的旅行时间，ti1表示车辆通过干道协调方向第一个交叉口停车线的时间，ti2表示车辆通过干道协调方向最后一个交叉口停车线的时间；
计算任意时间段内车辆在干道协调方向路段的平均旅行时间：
其中，
优选地，所述根据车辆在干道协调方向的平均旅行时间计算车辆的平均车速包括：
根据任意时间段内车辆在干道协调方向路段的平均旅行时间计算车辆的平均车速：
其中，
优选地，所述评价等级包括根据平均车速区间划分的优、一般、较差和差四个等级，其中评价等级优对应的平均车速区间为[40,80)，评价等级一般对应的平均车速区间为[30,40)，评价等级较差对应的平均车速区间为(15,30)，评价等级差对应的平均车速区间为(0,15)，平均车速的单位均为km/h，每个平均车速区间分别对应一种干道交通状态，平均车速区间为[40,80)对应的干道交通状态为车速正常，平均车速区间为[30,40)对应的干道交通状态为车速缓慢，平均车速区间为(15,30)对应的干道交通状态为拥堵，平均车速区间为(0,15)对应的干道交通状态为严重拥堵。
优选地，所述对车辆的平均车速根据预设评价等级进行干道协调控制效益评价包括：
将车辆的平均车速与所述平均车速区间进行比对，确定车辆的平均车速对应的平均车速区间；
根据车辆对应的平均车速区间确定车辆的评价等级以及干道交通状态。
作为本发明的第二个方面，提供一种城市干道协调控制效益的评价装置，其中，所述城市干道协调控制效益的评价装置包括：
获取模块，所述获取模块用于实时获取干道协调方向所有交叉口的过车数据，其中所述过车数据包括车辆图片、车辆通过交叉口时间和交叉口编号；
数据处理模块，所述数据处理模块用于对所述过车数据进行处理获得车辆牌照并将处理后的过车数据存储至公安交通指挥平台；
数据提取模块，所述数据提取模块用于从所述公安交通指挥平台上提取任意时间段内经过干道协调方向所有交叉口的进口道的车辆的数据；
平均旅行时间计算模块，所述平均旅行时间计算模块用于根据所述车辆牌照和车辆通过停车线时间计算车辆在干道协调方向的平均旅行时间；
平均车速计算模块，所述平均车速计算模块用于根据车辆在干道协调方向的平均旅行时间计算车辆的平均车速；
评价模块，所述评价模块用于对车辆的平均车速根据预设评价等级进行干道协调控制效益评价。
作为本发明的第三个方面，提供一种城市干道协调控制效益的评价系统，其中，所述城市干道协调控制效益的评价系统包括：采集装置、公安交通指挥平台和前文所述的城市干道协调控制效益的评价装置，所述采集装置与所述城市干道协调控制效益的评价装置通信连接，所述城市干道协调控制效益的评价装置与所述公安交通指挥平台通信连接，所述采集装置用于实时采集干道协调方向所有交叉口的过车数据，所述城市干道协调控制效益的评价装置用于对所述过车数据进行处理后将处理后的过车数据存储至所述公安交通指挥平台。
优选地，所述采集装置包括电子警察。
本发明提供的城市干道协调控制效益的评价方法，通过实时获取干道协调方向所有交叉口的过车数据，并对过车数据进行数据处理获得车辆牌照，并根据车辆牌照和车辆通过停车线时间计算任意时间段内车辆的平均旅行时间以及平均车速，并根据计算得到的平均车速以及预设的评价等级进行干道协调控制效益评价，本发明提供的这种城市干道协调控制效益的评价方法能够实现对干道交通状态的有效评价，为城市交通体系的协调控制起到指导性作用，且能够全天候工作，自动化程度较高，减少了交警的人力支出。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提供的城市干道协调控制效益的评价方法的流程图。
图2为本发明提供的城市干道协调控制效益的评价装置的结构框图。
图3为本发明提供的城市干道协调控制效益的评价系统的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的第一个方面，提供一种城市干道协调控制效益的评价方法，其中，如图1所示，所述城市干道协调控制效益的评价方法包括：
s110、实时获取干道协调方向所有交叉口的过车数据，其中所述过车数据包括车辆图片、车辆通过交叉口时间和交叉口编号；
s120、对所述过车数据进行处理获得车辆牌照并将处理后的过车数据存储至公安交通指挥平台；
s130、从所述公安交通指挥平台上提取任意时间段内经过干道协调方向所有交叉口的进口道的车辆的数据；
s140、根据所述车辆牌照和车辆通过停车线时间计算车辆在干道协调方向的平均旅行时间；
s150、根据车辆在干道协调方向的平均旅行时间计算车辆的平均车速；
s160、对车辆的平均车速根据预设评价等级进行干道协调控制效益评价。
本发明提供的城市干道协调控制效益的评价方法，通过实时获取干道协调方向所有交叉口的过车数据，并对过车数据进行数据处理获得车辆牌照，并根据车辆牌照和车辆通过停车线时间计算任意时间段内车辆的平均旅行时间以及平均车速，并根据计算得到的平均车速以及预设的评价等级进行干道协调控制效益评价，本发明提供的这种城市干道协调控制效益的评价方法能够实现对干道交通状态的有效评价，为城市交通体系的协调控制起到指导性作用，且能够全天候工作，自动化程度较高，减少了交警的人力支出。
具体地，所述对所述过车数据进行处理获得车辆牌照并将处理后的过车数据存储至公安交通指挥平台包括：
根据图像识别算法对所述车辆图片进行图像处理获取车辆牌照；
将处理后的过车数据发送至公安交通指挥平台进行存储。
需要说明的是，对所述过车数据进行处理具体还可以指的是对电子警察抓拍图片中车辆牌照进行识别，旅行时间匹配，过滤无效记录，比如车牌缺失等；采用四分位法对数据进行清洗获得无偏数据，对旅行时间缺失值进行补齐。
具体地，所述根据所述车辆牌照和车辆通过停车线时间计算车辆在干道协调方向的平均旅行时间包括：
计算第i辆车通过干道协调方向路段的旅行时间：
ti＝ti2-ti1，
其中，ti表示第i辆车通过干道协调方向路段的旅行时间，ti1表示车辆通过干道协调方向第一个交叉口停车线的时间，ti2表示车辆通过干道协调方向最后一个交叉口停车线的时间；
计算任意时间段内车辆在干道协调方向路段的平均旅行时间：
其中，
需要说明的是，可以自动从所述公安交通指挥平台上提取任意时间段内的过车数据。
还需要说明的是，所述任意时间段指的是某一段时间，例如，将早高峰时间段7点至9点这一时间段，或者其他时间段，例如9点至10点之间，或者3点至5点之间等等，具体可以根据需求设置进行提取。
具体地，所述根据车辆在干道协调方向的平均旅行时间计算车辆的平均车速包括：
根据任意时间段内车辆在干道协调方向路段的平均旅行时间计算车辆的平均车速：
其中，
具体地，所述评价等级包括根据平均车速区间划分的优、一般、较差和差四个等级，其中评价等级优对应的平均车速区间为[40,80)，评价等级一般对应的平均车速区间为[30,40)，评价等级较差对应的平均车速区间为(15,30)，评价等级差对应的平均车速区间为(0,15)，平均车速的单位均为km/h，每个平均车速区间分别对应一种干道交通状态，平均车速区间为[40,80)对应的干道交通状态为车速正常，平均车速区间为[30,40)对应的干道交通状态为车速缓慢，平均车速区间为(15,30)对应的干道交通状态为拥堵，平均车速区间为(0,15)对应的干道交通状态为严重拥堵。
如下表1所示，为评价等级与平均车速区间以及城市干道交通状态的对应表。
表1评价等级表
具体地，所述对车辆的平均车速根据预设评价等级进行干道协调控制效益评价包括：
将车辆的平均车速与所述平均车速区间进行比对，确定车辆的平均车速对应的平均车速区间；
根据车辆对应的平均车速区间确定车辆的评价等级以及干道交通状态。
作为本发明的第二个方面，提供一种城市干道协调控制效益的评价装置，其中，如图2所示，所述城市干道协调控制效益的评价装置100包括：
获取模块110，所述获取模块110用于实时获取干道协调方向所有交叉口的过车数据，其中所述过车数据包括车辆图片、车辆通过交叉口时间和交叉口编号；
数据处理模块120，所述数据处理模块120用于对所述过车数据进行处理获得车辆牌照并将处理后的过车数据存储至公安交通指挥平台；
数据提取模块130，所述数据提取模块130用于从所述公安交通指挥平台上提取任意时间段内经过干道协调方向所有交叉口的进口道的车辆的数据；
平均旅行时间计算模块140，所述平均旅行时间计算模块140用于根据所述车辆牌照和车辆通过停车线时间计算车辆在干道协调方向的平均旅行时间；
平均车速计算模块150，所述平均车速计算模块150用于根据车辆在干道协调方向的平均旅行时间计算车辆的平均车速；
评价模块160，所述评价模块160用于对车辆的平均车速根据预设评价等级进行干道协调控制效益评价。
本发明提供的城市干道协调控制效益的评价装置，通过实时获取干道协调方向所有交叉口的过车数据，并对过车数据进行数据处理获得车辆牌照，并根据车辆牌照和车辆通过停车线时间计算任意时间段内车辆的平均旅行时间以及平均车速，并根据计算得到的平均车速以及预设的评价等级进行干道协调控制效益评价，本发明提供的这种城市干道协调控制效益的评价装置能够实现对干道交通状态的有效评价，为城市交通体系的协调控制起到指导性作用，且能够全天候工作，自动化程度较高，减少了交警的人力支出。
关于本发明提供的城市干道协调控制效益的评价装置的工作原理可以参照前文的城市干道协调控制效益的评价方法的描述，此处不再赘述。
作为本发明的第三个方面，提供一种城市干道协调控制效益的评价系统，其中，如图3所示，所述城市干道协调控制效益的评价系统10包括：采集装置200、公安交通指挥平台300和前文所述的城市干道协调控制效益的评价装置100，所述采集装置200与所述城市干道协调控制效益的评价装置100通信连接，所述城市干道协调控制效益的评价装置100与所述公安交通指挥平台300通信连接，所述采集装置200用于实时采集干道协调方向所有交叉口的过车数据，所述城市干道协调控制效益的评价装置100用于对所述过车数据进行处理后将处理后的过车数据存储至所述公安交通指挥平台300。
本发明提供的城市干道协调控制效益的评价系统，通过实时获取干道协调方向所有交叉口的过车数据，并对过车数据进行数据处理获得车辆牌照，并根据车辆牌照和车辆通过停车线时间计算任意时间段内车辆的平均旅行时间以及平均车速，并根据计算得到的平均车速以及预设的评价等级进行干道协调控制效益评价，本发明提供的这种城市干道协调控制效益的评价装置能够实现对干道交通状态的有效评价，为城市交通体系的协调控制起到指导性作用，且能够全天候工作，自动化程度较高，减少了交警的人力支出。
优选地，所述采集装置200包括电子警察。
关于本发明提供的城市干道协调控制效益的评价系统的工作原理可以参照前文的城市干道协调控制效益的评价方法的描述，此处不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
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