本發(fā)明交通信號(hào)控制領(lǐng)域，涉及一種基于交叉口過(guò)車記錄的干線綠波評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前，智能化的卡口電子警察設(shè)備在國(guó)內(nèi)各城市應(yīng)用廣泛，尤其在城市主次干道上交通需求較大的交叉口，基于車牌識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)交叉口過(guò)車的監(jiān)測(cè)和記錄?？谠O(shè)備對(duì)于交叉口過(guò)車的檢測(cè)數(shù)據(jù)能夠反映交叉口以及干線的交通流實(shí)際運(yùn)行情況。城市實(shí)行干線協(xié)調(diào)綠波控制的目的是增加干線車輛通行率，緩解干線交通擁堵，提高整體運(yùn)行效率。一般的干線綠波控制通過(guò)設(shè)計(jì)綠波通行速度實(shí)現(xiàn)干線的綠波帶設(shè)計(jì)，車輛以設(shè)計(jì)時(shí)速行駛經(jīng)過(guò)干線各交叉口能夠?qū)崿F(xiàn)不停車的通行。但在實(shí)際應(yīng)用中，車輛的運(yùn)行具有隨機(jī)波動(dòng)性，干線綠波的實(shí)際帶寬一般難以到達(dá)設(shè)計(jì)水平。為此，根據(jù)干線車輛實(shí)際通行情況評(píng)估綠波信號(hào)控制的控制效果對(duì)于優(yōu)化干線信號(hào)控制具有重要的意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于交叉口過(guò)車記錄的干線綠波評(píng)估方法，根據(jù)對(duì)干線實(shí)際車輛通行情況的檢測(cè)，在干線過(guò)車信號(hào)圖的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)直觀的綠波實(shí)際應(yīng)用效果評(píng)估。技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種基于交叉口過(guò)車記錄的干線綠波評(píng)估方法，包括順序執(zhí)行的以下步驟：S1、數(shù)據(jù)采集，依托交叉口進(jìn)口道安裝的智能卡口檢測(cè)設(shè)備獲取干線綠波控制方向的過(guò)車檢測(cè)數(shù)據(jù)；S2、基于過(guò)車檢測(cè)數(shù)據(jù)生成干線交叉口在干線綠波控制方向的過(guò)車信號(hào)圖，將其與疊加有干線綠波設(shè)計(jì)方案的干線信號(hào)控制時(shí)空?qǐng)D結(jié)合，繪制干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D；S3、基于干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D的特性分析以及車牌號(hào)碼匹配情況，對(duì)分析時(shí)段內(nèi)的干線綠波帶實(shí)際的車輛通行狀況初步分析；S4、根據(jù)過(guò)車信號(hào)圖以及設(shè)計(jì)綠波帶內(nèi)的車輛通行狀況對(duì)干線綠波利用率進(jìn)行分析與評(píng)估。進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，步驟S1中所述的數(shù)據(jù)采集具體的實(shí)現(xiàn)方式為：根據(jù)干線的綠波協(xié)同控制范圍以及協(xié)同控制方向，從智能卡口檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)中篩選出分析時(shí)段內(nèi)各交叉口在協(xié)同控制流向車道組的停車線車輛通行檢測(cè)數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，步驟S2具體為：S21、根據(jù)步驟S1采集的分析時(shí)段內(nèi)的過(guò)車檢測(cè)數(shù)據(jù)，生成干線各交叉口參與協(xié)同控制的車道停車線的過(guò)車信號(hào)矩陣其中：?jiǎn)蜗蚓G波控制的干線所有交叉口過(guò)車信號(hào)矩陣集為{A1,A2,…,Ai}；雙向綠波控制的干線存在雙向的過(guò)車信號(hào)矩陣集分別為交叉口i的上行及下行方向的過(guò)車信號(hào)矩陣；i＝1,2,…,n，n為干線內(nèi)參與協(xié)同控制的交叉口數(shù)量；為交叉口i在分析時(shí)段內(nèi)的按過(guò)車時(shí)間排序的第j輛車的過(guò)車詳細(xì)記錄，tj為檢測(cè)時(shí)刻、lj為車輛行駛的車道在協(xié)同控制流向車道組內(nèi)的編號(hào)、Nj為車輛j車牌號(hào)碼；S22、根據(jù)過(guò)車信號(hào)矩陣Ai繪制交叉口協(xié)同方向的直行車道組過(guò)車時(shí)間信號(hào)圖Si(t)，若雙向綠波控制，上行、下行的過(guò)車時(shí)間信號(hào)圖分別為S23、根據(jù)干線交叉口拓?fù)潢P(guān)系、交叉口間距的干線基礎(chǔ)信息以及干線交叉口信號(hào)控制方案，以協(xié)調(diào)控制正方向的第一個(gè)交叉口為起點(diǎn)，繪制疊加有干線綠波設(shè)計(jì)方案的干線信號(hào)控制時(shí)空?qǐng)D；S24、將過(guò)車時(shí)間信號(hào)圖與干線信號(hào)控制時(shí)空?qǐng)D整合，繪制干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D。進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，步驟S3中所述的對(duì)干線綠波帶實(shí)際的車輛通行狀況初步分析的具體實(shí)現(xiàn)方式為：由步驟S2生成的干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D對(duì)設(shè)計(jì)綠波帶內(nèi)的實(shí)際車輛通行情況進(jìn)行直觀分析，即從各交叉口的協(xié)同控制方向綠燈時(shí)間的通行車隊(duì)中篩檢出進(jìn)入設(shè)計(jì)綠波帶中的車隊(duì)組成過(guò)車集Bi，并對(duì)進(jìn)入設(shè)計(jì)綠波帶的車隊(duì)車輛過(guò)車信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記。進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，步驟S4所述的對(duì)干線綠波利用率進(jìn)行分析的具體實(shí)現(xiàn)方式為：S41、根據(jù)步驟S2中的干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D分析交叉口的有效協(xié)調(diào)時(shí)間；S42、根據(jù)各交叉口的有效協(xié)調(diào)時(shí)間，分析干線實(shí)際綠波帶寬，評(píng)估有效綠波利用率，以此評(píng)價(jià)干線綠波應(yīng)用效果。進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，步驟S41所述的交叉口有效協(xié)調(diào)時(shí)間分析方法為：S411、以交叉口i為分析對(duì)象，根據(jù)步驟S3中對(duì)進(jìn)入設(shè)計(jì)綠波帶中的車隊(duì)車輛過(guò)車信號(hào)的標(biāo)記情況，對(duì)車隊(duì)相鄰車輛的過(guò)車車頭時(shí)距進(jìn)行計(jì)算，組成車輛交叉口i的車頭時(shí)距序列Hi(x)，自變量x表示車輛，并繪制車頭時(shí)距信號(hào)序列圖，信號(hào)幅值為車頭時(shí)距數(shù)值；根據(jù)車頭時(shí)距序列Hi(x)對(duì)交叉口i的直行過(guò)車情況進(jìn)行分析：設(shè)計(jì)綠波帶中是否存在從第k輛車開(kāi)始的連續(xù)n0輛車的車頭時(shí)距信號(hào)幅值均低于排隊(duì)閾值，即∃n0≥2,∂hi(j)<δ0j=k,k+1,...,k+n0k∈[1,bi-n0],]]>其中，bi為步驟S3中的過(guò)車集Bi中的元素?cái)?shù)量；δ0為交叉口停車排隊(duì)在綠燈時(shí)間的疏散車頭時(shí)距閾值；hi(j)表示車輛j與其后一輛車之間的過(guò)車車頭時(shí)距；若存在，判斷這組車頭時(shí)距對(duì)應(yīng)的車輛以停車排隊(duì)形式通過(guò)交叉口i，將Bi中的第k+n0標(biāo)記為能夠不停車通過(guò)交叉口的車輛；若不存在，則將Bi中的第1輛車標(biāo)記為能夠不停車通過(guò)交叉口的車輛；S412、根據(jù)不停車通行車輛的標(biāo)記，在步驟S2生成的干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D中對(duì)車隊(duì)暢行的起始時(shí)刻T0進(jìn)行標(biāo)注，交叉口i的有效協(xié)調(diào)時(shí)間ti＝Gi-T0，其中Gi為交叉口i的設(shè)計(jì)綠波帶寬結(jié)束時(shí)刻。進(jìn)一步的，在本發(fā)明中，步驟S42所述的有效綠波利用率評(píng)估方法具體如下：S421、干線實(shí)際有效綠波帶寬GB＝min(ti),i＝1,2,…,n，即干線各交叉口的最小有效協(xié)調(diào)時(shí)間；S422、根據(jù)干線實(shí)際有效綠波帶寬計(jì)算綠波利用率r＝GB/GB0，GB0為設(shè)計(jì)綠波帶寬；以綠波利用率水平評(píng)估干線綠波實(shí)際應(yīng)用效果。有益效果：本發(fā)明提供的該種基于交叉口過(guò)車記錄的干線綠波評(píng)估方法，基于智能卡口對(duì)于過(guò)車情況的監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)實(shí)行協(xié)調(diào)控制的干線綠波帶寬進(jìn)行分析，以綠波帶過(guò)車情況以及綠波帶有效利用率作為評(píng)估指標(biāo)。該方法以智能卡口作為交通數(shù)據(jù)源，無(wú)需額外安裝交通檢測(cè)設(shè)備，以卡口過(guò)車記錄為基礎(chǔ)生成干線各交叉口在協(xié)同控制方向的過(guò)車信號(hào)圖，分析各交叉口的車輛通行特性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行干線綠波利用率的分析，評(píng)估綠波控制的應(yīng)用效果。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例基于交叉口過(guò)車記錄的干線綠波評(píng)估方法的流程示意圖；圖2是實(shí)施例中繪制的干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例一種基于交叉口過(guò)車記錄的干線綠波評(píng)估方法是通過(guò)對(duì)干線交叉口的卡口過(guò)車檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析處理實(shí)現(xiàn)對(duì)干線綠波有效應(yīng)用情況的評(píng)估，如圖1，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：S1、數(shù)據(jù)采集，依托交叉口進(jìn)口道安裝的智能卡口檢測(cè)設(shè)備獲取干線綠波控制方向的過(guò)車檢測(cè)數(shù)據(jù)。步驟S1所述的數(shù)據(jù)采集具體的實(shí)現(xiàn)方式為：根據(jù)干線的綠波協(xié)同控制范圍以及協(xié)同控制方向，從智能卡口檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)中篩選出分析時(shí)段內(nèi)各交叉口在協(xié)同控制流向車道組的停車線車輛通行檢測(cè)數(shù)據(jù)。S2、基于過(guò)車檢測(cè)數(shù)據(jù)生成干線交叉口在干線綠波控制方向的過(guò)車信號(hào)圖，將其與疊加有干線綠波設(shè)計(jì)方案的干線信號(hào)控制時(shí)空?qǐng)D結(jié)合，繪制干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D。步驟S2所述的生成干線過(guò)車信號(hào)圖的具體實(shí)現(xiàn)方法為：S21、根據(jù)步驟S1采集的分析時(shí)段內(nèi)的過(guò)車檢測(cè)數(shù)據(jù)，生成干線各交叉口參與協(xié)同控制的車道停車線的過(guò)車信號(hào)矩陣其中：?jiǎn)蜗蚓G波控制的干線所有交叉口過(guò)車信號(hào)矩陣集為{A1,A2,…,Ai}；雙向綠波控制的干線存在雙向的過(guò)車信號(hào)矩陣集分別為交叉口i的上行及下行方向的過(guò)車信號(hào)矩陣；i＝1,2,…,n，n為干線內(nèi)參與協(xié)同控制的交叉口數(shù)量；為交叉口i在分析時(shí)段內(nèi)的按過(guò)車時(shí)間排序的第j輛車的過(guò)車詳細(xì)記錄，tj為檢測(cè)時(shí)刻、lj為車輛行駛的車道在協(xié)同控制流向車道組內(nèi)的編號(hào)、Nj為車輛j車牌號(hào)碼；S22、根據(jù)過(guò)車信號(hào)矩陣Ai繪制交叉口協(xié)同方向的直行車道組過(guò)車時(shí)間信號(hào)圖Si(t)，若雙向綠波控制，上行、下行的過(guò)車時(shí)間信號(hào)圖分別為過(guò)車信號(hào)圖為離散時(shí)間序列，信號(hào)脈沖幅值與該時(shí)刻協(xié)同方向車道組的過(guò)車量成正比。S23、根據(jù)干線交叉口拓?fù)潢P(guān)系、交叉口間距的干線基礎(chǔ)信息以及干線交叉口信號(hào)控制方案，以協(xié)調(diào)控制正方向的第一個(gè)交叉口為起點(diǎn)，繪制疊加有干線的綠波設(shè)計(jì)方案的干線信號(hào)控制時(shí)空?qǐng)D。S24、將過(guò)車時(shí)間信號(hào)圖與干線信號(hào)控制時(shí)空?qǐng)D整合，繪制干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D。如圖2所示，橫向?yàn)闀r(shí)間軸，分別標(biāo)示出周期內(nèi)的紅燈時(shí)間、綠燈時(shí)間，縱軸為干線交叉口空間距離，1～4分別為交叉口序號(hào)。S3、基于干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D的特性分析以及車牌號(hào)碼匹配情況，對(duì)分析時(shí)段內(nèi)的干線綠波帶實(shí)際的車輛通行狀況初步分析。步驟S3所述的綠波帶實(shí)際運(yùn)行狀況初步分析具體實(shí)現(xiàn)方式為：由步驟S2生成的干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D對(duì)設(shè)計(jì)綠波帶內(nèi)的實(shí)際車輛通行情況進(jìn)行直觀分析，即從各交叉口的協(xié)同控制方向綠燈時(shí)間的通行車隊(duì)中篩檢出進(jìn)入設(shè)計(jì)綠波帶中的車隊(duì)組成過(guò)車集Bi，并對(duì)進(jìn)入設(shè)計(jì)綠波帶的車隊(duì)車輛過(guò)車信號(hào)進(jìn)行標(biāo)記。S4、根據(jù)過(guò)車信號(hào)圖以及設(shè)計(jì)綠波帶內(nèi)的車輛通行狀況對(duì)干線綠波利用率進(jìn)行分析與評(píng)估。步驟S4所述的干線綠波利用率分析具體實(shí)現(xiàn)方式為：S41、根據(jù)步驟S2中的干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D分析交叉口的有效協(xié)調(diào)時(shí)間；步驟S41所述的交叉口有效協(xié)調(diào)時(shí)間分析方法為：S411、以交叉口i為分析對(duì)象，根據(jù)步驟S3中對(duì)進(jìn)入設(shè)計(jì)綠波帶中的車隊(duì)車輛過(guò)車信號(hào)的標(biāo)記情況，對(duì)車隊(duì)相鄰車輛的過(guò)車車頭時(shí)距進(jìn)行計(jì)算，組成車輛交叉口i的車頭時(shí)距序列Hi(x)，自變量x表示車輛，并繪制車頭時(shí)距信號(hào)序列圖，信號(hào)幅值為車頭時(shí)距數(shù)值；根據(jù)車頭時(shí)距序列Hi(x)對(duì)交叉口i的直行過(guò)車情況進(jìn)行分析：是否存在連續(xù)的車頭時(shí)距信號(hào)幅值低于排隊(duì)閾值，即∃n0≥2,∂hi(j)<δ0j=k,k+1,...,k+n0,k∈[1,bi]]]>其中，bi根據(jù)S3生成的設(shè)計(jì)綠波帶內(nèi)的過(guò)車集Bi的元素?cái)?shù)量確定；δ0為交叉口停車排隊(duì)在綠燈時(shí)間的疏散車頭時(shí)距閾值；hi(j)表示車輛j與其后一輛車之間的過(guò)車車頭時(shí)距；若存在，判斷這組車頭時(shí)距對(duì)應(yīng)的車輛以停車排隊(duì)形式通過(guò)交叉口i，將Bi中的第k+n0標(biāo)記為能夠不停車通過(guò)交叉口的車輛；若不存在，則將Bi中的第1輛車標(biāo)記為能夠不停車通過(guò)交叉口的車輛；S412、根據(jù)不停車通行車輛的標(biāo)記，在步驟S2生成的干線綠波實(shí)際通行時(shí)空?qǐng)D中對(duì)車隊(duì)暢行的起始時(shí)刻T0進(jìn)行標(biāo)注，交叉口i的有效協(xié)調(diào)時(shí)間ti＝Gi-T0，其中Gi為交叉口i的設(shè)計(jì)綠波帶寬結(jié)束時(shí)刻；S42、根據(jù)各交叉口的有效協(xié)調(diào)時(shí)間，分析干線實(shí)際綠波帶寬，評(píng)估有效綠波利用率，以此評(píng)價(jià)干線綠波應(yīng)用效果。步驟S42所述的綠波利用率評(píng)估方法具體如下：S421、干線實(shí)際有效綠波帶寬GB＝min(ti),i＝1,2,…,n，即干線各交叉口的最小有效協(xié)調(diào)時(shí)間；S422、根據(jù)干線實(shí)際有效綠波帶寬計(jì)算綠波利用率r＝GB/GB0，GB0為設(shè)計(jì)綠波帶寬；以綠波利用率水平評(píng)估干線綠波實(shí)際應(yīng)用效果。該種基于交叉口過(guò)車記錄的干線綠波評(píng)估方法，基于智能卡口對(duì)于過(guò)車情況的監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)實(shí)行協(xié)調(diào)控制的干線綠波帶寬進(jìn)行分析，以綠波帶過(guò)車情況以及綠波帶有效利用率作為評(píng)估指標(biāo)。該方法基于交叉口的智能卡口檢測(cè)數(shù)據(jù)生成交叉口實(shí)際過(guò)車信號(hào)圖，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行干線綠波應(yīng)用效果的評(píng)估。該方法及系統(tǒng)，從過(guò)車信號(hào)圖中分析車輛通行特性，對(duì)交叉口的綠燈暢行狀況進(jìn)行判斷，分析不停車通行的車隊(duì)情況，進(jìn)而對(duì)綠波帶實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析評(píng)判。該方法以智能卡口作為交通數(shù)據(jù)源，無(wú)需額外安裝交通檢測(cè)設(shè)備，以卡口過(guò)車記錄為基礎(chǔ)生成干線各交叉口在協(xié)同控制方向的過(guò)車信號(hào)圖，分析各交叉口的車輛通行特性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行干線綠波利用率的分析，評(píng)估綠波控制的應(yīng)用效果。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3