一種城市干線綠波控制評估方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種城市干線綠波控制評估方法及裝置。本發(fā)明是通過安裝在測試車輛上的車載模塊進行評估參數(shù)的獲取，利用手持設(shè)備的信息處理和計算模塊中的評估算法依據(jù)測試線路旅行時間、測試車輛停車次數(shù)、交叉口飽和度對綠波帶控制效果進行快速評估。采用上述方法可以對各類型干線綠波控制效果進行快速評估，及時獲取控制效果反饋，生成評估報告，對達到優(yōu)化控制方案、緩解城市交通擁堵、保障行車安全的目的。
【專利說明】
-種城市干線綠波控制評估方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于智能交通技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種交通信號控制評估技術(shù)，為城市干 線道路提供綠波控制運行效果評估的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，干線道路作為城市道路路網(wǎng)的重要組成部分，承擔著主要的車輛通行任務。 隨著汽車保有量的持續(xù)增加，干線道路成為交通擁堵發(fā)生的重災區(qū)。因此干線道路的智能 交通信號控制策略成為緩解交通擁堵的重要手段之一。各種研究和發(fā)明中對于城市干線道 路的交通控制進行了廣泛的探索，其中W干線綠波控制應用最廣和效果最佳。然而，由于算 法的精確性和高效性等問題，導致多數(shù)綠波控制效果參差不齊;同時，由于缺乏控制效果評 價的反饋，也導致控制方案無法及時更新和適應交通流變化的特點。因此，及時獲取控制效 果反饋，對優(yōu)化控制方案、緩解城市交通擁堵、保障行車安全有著非常重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對當前干線道路綠波控制效果評估中存在的不足，本發(fā)明通過評估算法結(jié)合車 載裝置對控制效果進行快速評估，有助于交管部口及時掌握控制方案效果，并進行必要調(diào) 整。具體采用如下技術(shù)方案： 城市干線綠波控制評估方法，包括如下步驟： 步驟1:獲取被測干線綠波帶寬及交叉口的飽和度，設(shè)定測試車輛速度，設(shè)定測試次數(shù)； 步驟2:采用安裝在測試車輛上的車載模塊獲取評估參數(shù)，所述評估參數(shù)包括測試線路 旅行時間、測試車輛停車次數(shù)； 步驟3:綠波帶控制效果評估，采用手持設(shè)備上的信息處理和計算模塊依據(jù)測試線路旅 行時間、測試車輛停車次數(shù)、交叉口飽和度對綠波帶控制效果進行評估，評價參數(shù)的計算如 下式所示：
式中，表示評價參數(shù);tm表示測試車輛第次測試通過干線的旅行時間；Sm表示測試 車輛第?次測試通過干線時的停車次數(shù);W表示總的測試次數(shù);a和盧表示權(quán)重系數(shù);Xm(I) 表示第啤次測試時，干線上第i個交叉口的飽和度;花表示交叉口的數(shù)量； 步驟4:生成評估報告，當0<pa時，則判定交叉日不擁堵，若P〉拙寸，判定交叉日擁堵;其 中，K為設(shè)定的交叉口擁堵闊值。
[0004] 優(yōu)選地，還包括獲取測試車輛的行車軌跡和速度，若測試車輛的行車軌跡和速度 未在綠波帶寬中，則對評估參數(shù)進行修正，修正方法為重新獲取評估參數(shù)直至車輛的行車 軌跡和速度處于綠波帶寬中。
[0005] 應用城市干線綠波控制評估方法的裝置，包括手持設(shè)備上的信息處理和計算模 塊、安裝在測試車輛上的車載模塊、無線通信模塊;信息處理和計算模炔基于AmlroidAOS 操作系統(tǒng)，包括評價參數(shù)采集模塊和GIS模塊;車載模塊包括GPS/北斗模塊和視頻模塊;無 線通信模塊能同時兼容雌?八？、胖1門、36/46等網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。
[0006] 優(yōu)選地，車載模塊利用所包含的GPS/北斗模塊記錄測試車輛的車輛坐標信息、行 駛軌跡、速度、時間戳等，W此計算車輛行駛速度和旅行時間，視頻模塊用于計算停車次數(shù) 和匹配車輛行駛路徑。
[0007] 優(yōu)選地，信息處理與計算模塊對采集到的數(shù)據(jù)進行預處理，將評價參數(shù)采集模塊 采集的數(shù)據(jù)進行過濾，去掉非法、無效的數(shù)據(jù)，將有效、合法的數(shù)據(jù)按照標準進行格式化處 理，并對處理后的數(shù)據(jù)進行存儲。
[0008] 優(yōu)選地，信息處理和計算模塊通過GIS模塊標記車輛行駛軌跡，同時接受視頻模塊 的實時視頻，通過視頻修正車速、行駛路徑。
[0009] 優(yōu)選地，信息處理和計算模塊通過無線方式將評估結(jié)果發(fā)送到交通管理中屯、或推 送到交管部口制定位置。
[0010] 3、本發(fā)明具有如下有益的技術(shù)效果： (1) 功能先進，方便實用，可快速城市干線道路濾波控制效果評估； (2) 利用車載GPS/北斗，視頻模塊可修正測試車輛行駛軌跡，保證評估結(jié)果更加準確和 可靠。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明城市干線綠波控制評估裝置示意圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明城市干線綠波控制評估方法流程圖。
【具體實施方式】
[0013] 1一一GPS/北斗數(shù)據(jù)接收模塊(安裝在測試車輛內(nèi)部）； 2-一視頻模塊(安裝在測試車輛外部）； 3一一無線傳輸模塊(安裝在測試車輛外部） 4- 一GIS模塊(安裝在AndroicVIOS操作系統(tǒng)的手持設(shè)備） 5- -視頻模塊(安裝在Android/IOS操作系統(tǒng)的手持設(shè)備） 6- -安裝有Amlroid/IOS操作系統(tǒng)的手持設(shè)備 在圖1中，GPS/北斗模塊實時獲取測試車輛的位置坐標數(shù)據(jù)，車輛速度數(shù)據(jù)，時間戳數(shù) 據(jù)等，視頻模塊(采用網(wǎng)絡(luò)攝像頭可通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻流數(shù)據(jù))實時獲取測試的行車視 頻，通過無線(Wifi、3G/4G等)方式發(fā)送給信息處理和計算模塊。手持設(shè)備中的信息處理和 計算模塊對采集到的數(shù)據(jù)進行預處理，主要是將一次測試采集的旅行時間數(shù)據(jù)和停車次數(shù) 數(shù)據(jù)進行過濾，去掉非法、無效的數(shù)據(jù)，將有效、合法的數(shù)據(jù)按照標準進行格式化處理，并對 處理后的數(shù)據(jù)進行存儲。GPS/北斗模塊坐標數(shù)據(jù)在手持設(shè)備中的GIS模塊中進行軌跡匹配， 并在該模塊中實時接收視頻流數(shù)據(jù)。然后，通過內(nèi)置的干線濾波控制效果評估算法對當前 控制效果進行評估，并生成評估報告;最后，通過無線(Wifi、3G/4G等)方式將評估結(jié)果發(fā)送 到交通管理中屯、或推送到交管部口制定位置。
[0014] 在圖2中，城市干線綠波控制評估方法，首先需要獲取被測試干線綠波控制中設(shè)計 的綠波帶寬，即車輛行駛速度區(qū)間，并依此設(shè)定測試車輛的行駛速度(原則上在該速度區(qū)間 內(nèi)行駛的車輛都能不停車正常通過綠波線路），并獲取交叉口的飽和度;其次，針對干線實 際情況，設(shè)定測試次數(shù)，即測試車輛往返的次數(shù);再次，測試車輛開始進行測試，期間通過 GPS/北斗模塊和視頻模塊獲取評估參數(shù)(包括測試線路的旅行時間、測試車輛的停車次數(shù)、 測試車輛的行車軌跡和速度），評價公式如下：
式中，護表示評價參數(shù);U表示測試車輛第W次測試通過干線的旅行時間；Sm表示測試 車輛第次測試通過干線時的停車次數(shù);W表示總的測試次數(shù);;a和資表示權(quán)重系數(shù);Xm(I) 表示第^次測試時，干線上第i個交叉口的飽和度;N隸示交叉口的數(shù)量。
[0015] 如果測試過程中測試車輛的速度和行駛軌跡未能達到設(shè)定要求，即車速、軌跡未 在綠波帶寬中，則需要重新進行測試;最后利用評估算法計算評估參數(shù)P，并生成評估報告。
【主權(quán)項】
1. 一種城市干線綠波控制評估方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1:獲取被測干線綠波帶寬及交叉口的飽和度，設(shè)定測試車輛速度，設(shè)定測試次數(shù)； 步驟2:采用安裝在測試車輛上的車載模塊獲取評估參數(shù)，所述評估參數(shù)包括測試線路 旅行時間、測試車輛停車次數(shù)； 步驟3:綠波帶控制效果評估，采用手持設(shè)備上的信息處理和計算模塊依據(jù)測試線路旅 行時間、測試車輛停車次數(shù)、交叉口飽和度對綠波帶控制效果進行評估，評價參數(shù)的計算如 下式所示：式中，P表示評價參數(shù);tm表示測試車輛第^次測試通過干線的旅行時間；5"表示測試 車輛第?次測試通過干線時的停車次數(shù);w表示總的測試次數(shù)；^和P表示權(quán)重系數(shù);XmW 表示第W次測試時，干線上第i個交叉口的飽和度;η表示交叉口的數(shù)量； 步驟4:生成評估報告，當0〈Ρ〈Κ時，則判定交叉□不擁堵，若Ρ>Κ時，判定交叉□擁堵;其 中，K為設(shè)定的交叉口擁堵閾值。2. 如權(quán)利要求1所述的城市干線綠波控制評估方法，其特征在于，還包括獲取測試車輛 的行車軌跡和速度，若測試車輛的行車軌跡和速度未在綠波帶寬中，則對評估參數(shù)進行修 正，修正方法為重新獲取評估參數(shù)直至車輛的行車軌跡和速度處于綠波帶寬中。3. -種應用如權(quán)利要求1或2所述城市干線綠波控制評估方法的裝置，其特征在于:包 括手持設(shè)備上的信息處理和計算模塊、安裝在測試車輛上的車載模塊、無線通信模塊;信息 處理和計算模炔基于Android/IOS操作系統(tǒng)，包括評價參數(shù)采集模塊和GIS模塊;車載模塊 包括GPS/北斗模塊和視頻模塊;無線通信模塊能同時兼容1^^/1?^行、36/46等網(wǎng)絡(luò)傳輸 技術(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于:車載模塊利用所包含的GPS/北斗模塊記錄 測試車輛的車輛坐標信息、行駛軌跡、速度、時間戳等，以此計算車輛行駛速度和旅行時間， 視頻模塊用于計算停車次數(shù)和匹配車輛行駛路徑。5. 根據(jù)權(quán)利要求3-4所述的裝置，其特征在于:信息處理與計算模塊對采集到的數(shù)據(jù)進 行預處理，將評價參數(shù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進行過濾，去掉非法、無效的數(shù)據(jù)，將有效、合法 的數(shù)據(jù)按照標準進行格式化處理，并對處理后的數(shù)據(jù)進行存儲。6. 根據(jù)權(quán)利要求3-5所述的裝置，其特征在于:信息處理和計算模塊通過GIS模塊標記 車輛行駛軌跡，同時接受視頻模塊的實時視頻，通過視頻修正車速、行駛路徑。7. 根據(jù)權(quán)利要求3-6所述的裝置，其特征在于:信息處理和計算模塊通過無線方式將評 估結(jié)果發(fā)送到交通管理中心或推送到交管部門制定位置。
【文檔編號】G08G1/01GK106023591SQ201610444828
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月20日
【發(fā)明人】張海波, 張立立, 王力, 李敏, 修偉杰, 何忠賀, 李凱龍, 趙賀峰
【申請人】北方工業(yè)大學