一種大規(guī)模路網(wǎng)信號燈推定方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，包括如下步驟：獲取路網(wǎng)信息；路網(wǎng)地圖劃分；信號燈自適應(yīng)配時(shí)；基于Hadoop的分布式計(jì)算。本發(fā)明通過計(jì)算信號燈密度情況對路網(wǎng)進(jìn)行自適應(yīng)地圖劃分，實(shí)現(xiàn)多個(gè)區(qū)塊內(nèi)信號燈配時(shí)優(yōu)化時(shí)間計(jì)算的負(fù)載均衡，運(yùn)用Hadoop分布式系統(tǒng)極大的提高了路網(wǎng)地圖劃分的生成的效率，信號燈配時(shí)方案具有自適應(yīng)性和實(shí)時(shí)性，每個(gè)周期時(shí)間段甚至每天的信號燈時(shí)長都不相同，能有效優(yōu)化道路原有或者新增信號燈的配時(shí)時(shí)長問題。
【專利說明】
_種大規(guī)模路網(wǎng)信號燈推定方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及交通管理領(lǐng)域，尤其是指一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的很多信號燈配時(shí)方案不具有自適應(yīng)性，原因是這些信號燈配時(shí)方案的制定 準(zhǔn)則大多是來源于道路通行經(jīng)驗(yàn)或者理論計(jì)算的方式得出幾組固定時(shí)間段的配時(shí)方案，不 能適用于多種道路環(huán)境;有一部分信號燈配時(shí)方案具有自適應(yīng)性，但由于原有的初始配置 方案不具有自適應(yīng)性，導(dǎo)致這類配時(shí)方案的自適應(yīng)性不是非常好。
[0003] 由于信號燈數(shù)量眾多，且配時(shí)方案不具有自適應(yīng)性，所以通常在交通管理中往往 很難對交通信號燈的配時(shí)進(jìn)行有效的推定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)很難對交通信號燈的配時(shí)進(jìn)行有效的推定的問題，本發(fā)明提出 了一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，通過計(jì)算信號燈密度情況對路網(wǎng)進(jìn)行自適應(yīng)地圖 劃分，實(shí)現(xiàn)多個(gè)區(qū)塊內(nèi)信號燈配時(shí)優(yōu)化時(shí)間計(jì)算的負(fù)載均衡，運(yùn)用Hadoop分布式系統(tǒng)極大 的提高了路網(wǎng)地圖劃分的生成的效率，信號燈配時(shí)方案具有自適應(yīng)性和實(shí)時(shí)性，能有效優(yōu) 化道路原有或者新增信號燈的配時(shí)時(shí)長問題。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，包括如下步 驟：
[0006] S1，獲取路網(wǎng)信息:選定路網(wǎng)A，從路網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫獲取路網(wǎng)A內(nèi)的信號燈數(shù)量S〇、 信號優(yōu)化計(jì)算時(shí)長T〇、路口編號N、各路段的車流量D、各路段的行駛時(shí)間T，并獲取各信號燈 的GPS位置信息和各路段的GPS位置信息；S2，路網(wǎng)地圖劃分:將路網(wǎng)A水平分成1塊，垂直分 成N與，即將路網(wǎng)A分成M況個(gè)區(qū)塊，通過各信號燈的GPS信息與區(qū)塊M鞏的GPS信息進(jìn)行匹配 計(jì)算，確定信號燈在路網(wǎng)A的區(qū)塊MiNj內(nèi)分布情況，以此類推確定信號燈在其他區(qū)塊內(nèi)的分 布情況；
[0007] S3,信號燈自適應(yīng)配時(shí)；
[0008] S4,基于Hadoop的分布式計(jì)算。
[0009]作為優(yōu)選，所述的步驟S2中，信號燈在路網(wǎng)A的區(qū)塊I化內(nèi)分布情況的確定步驟如 下：
[0010] a.計(jì)算信號燈誤差半徑：
[0011] b.計(jì)算路網(wǎng)A的區(qū)塊I化內(nèi)的備選路段：以目標(biāo)位置信號燈位置為中心，以誤差橢 圓的長半軸為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，所有落在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的路段；
[0012] c.位置匹配:計(jì)算到各個(gè)備選路段的直線距離，距離最小的認(rèn)為是最優(yōu)匹配路段。
[0013] 作為優(yōu)選，所述的步驟a中，所述信號燈誤差半徑的計(jì)算方法為：
[0014]假設(shè)信號燈GPS位置信息的隨機(jī)誤差滿足系統(tǒng)的方差、協(xié)方差矩陣模型為
[0015] P = n L. , ^ f
[0016] 其中~、％是信號燈位置誤差的標(biāo)準(zhǔn)差，是信號燈位置誤差的方差，
[0017] 是信號燈位置誤差的協(xié)方差，則誤差橢圓公式如下：
[0021] 其中a是誤差橢圓的長半軸，b是誤差橢圓的短半軸，巾是誤差橢圓的長軸取向與 正北方向夾角。
[0022] 作為優(yōu)選，所述的步驟c中，位置匹配的計(jì)算如下：
[0023] 設(shè)誤差橢圓與道路的交點(diǎn)分別為：（^，71)，（^，72)，則通過交點(diǎn)的直線方程為

，其中； 坐標(biāo)為（xqjq)信號燈到該直 ， 線的距離
&而確定信號燈(X〇，y())在路網(wǎng)A的區(qū)塊中的位置，同理 可以計(jì)算所有路網(wǎng)A的每個(gè)區(qū)塊的信號燈數(shù)量So。
[0024] 作為優(yōu)選，所述的步驟S3中，選定MiNj區(qū)塊中的一條道路，該條道路1有11個(gè)十字路 口N，每個(gè)十字路口的4個(gè)方向分別表示為<、，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和直行三類行駛方 向的時(shí)間分別是T：st、T； 6ft和T直行，信號燈的配時(shí)優(yōu)化時(shí)長為To,信號燈自適應(yīng)配時(shí)的具體步 驟如下：
[0025] (i)從數(shù)據(jù)庫提取對應(yīng)時(shí)間段的各方向車流量表示為和D直行以及道路擁堵 率比
[0026] (i i)根據(jù)設(shè)定的十字路口行駛方向的時(shí)間段Tijf，和T直行，和對應(yīng)時(shí)間段的各方 向車流量Dijf，_和Dut繪制直方圖用以分析數(shù)據(jù)：
[0027]見1路口方向的行駛方向?yàn)橹毙袝r(shí)，車輛正常行駛，通常周期時(shí)間為1小時(shí)，在一定 周期時(shí)間T直行內(nèi)，研究每30秒鐘車流量數(shù)據(jù)D直行。以周期時(shí)間T直行內(nèi)每30秒鐘為橫軸x，對應(yīng)的 車流量數(shù)據(jù)為縱軸y建立直方圖，直方圖上的數(shù)據(jù)分布表示周期時(shí)間段內(nèi)對應(yīng)的車流量，通 過最小二乘法將直方圖擬合成曲線，方法如下:設(shè)有函數(shù)y = f(x)，平面上有i個(gè)互不相同的 點(diǎn)（x，y)，點(diǎn)到函數(shù)的距離是cU，擬合準(zhǔn)則是使i個(gè)點(diǎn)與函數(shù)y = f(Xl)的距離的平方和最小， 艮pr= 2114 -/(xi)|洞理可得況路口方向的行駛方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的直方圖；
[0028] 判斷某十字路口左轉(zhuǎn)是否需要單獨(dú)設(shè)置綠燈，十字路口況丨方向的車流量記為D雄， 巧方向的車流量記為D'直行，根據(jù)實(shí)際車流量情況設(shè)置閾值0#P0 2,當(dāng)直行>02時(shí)左 轉(zhuǎn)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置綠燈；
[0029] 通過直方圖計(jì)算可得周期時(shí)間內(nèi)的平均車流量為k，最高車流量為h，最低車流量 為1，則綠燈的配時(shí)計(jì)算方式由函數(shù)f(k，h，l)得到：
[0030] N/T綠=f(k，h，1) = <1止+(1211+(131 (M，〇2，a3 為參數(shù)）；
[0031 ]同理可得方向 <、<和< 的綠燈配時(shí)，分別是沁2!1綠、N^T綠和N，T綠;由于信號燈 相位設(shè)置原則，NA紅=N^T綠，方向g、蹲和來的紅燈配時(shí)，分別是沁外紅、N^T紅和Ni4T紅；
[0032] 在新的信號燈配時(shí)情況下，計(jì)算擁堵率山，若
則配時(shí)合理；若
，則配時(shí)不合理，重新通過直方圖分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化參數(shù)^，^，幻由此可得到該 十字路口單個(gè)信號燈的配時(shí)優(yōu)化時(shí)長To,同理推定得到每個(gè)區(qū)塊姐％所有十字路口N的信號 燈計(jì)算時(shí)長T。' ；
[0033] 根據(jù)信號燈密度和整個(gè)路網(wǎng)A的配時(shí)優(yōu)化時(shí)間將路網(wǎng)A重新劃分，使信號燈配時(shí)優(yōu) 化時(shí)間計(jì)算量負(fù)載均衡，并將新的路網(wǎng)劃分得到的區(qū)塊中的信號燈位置信息存入數(shù)據(jù) 表中。
[0034]作為優(yōu)選，所述的步驟S4中，所述的基于Hadoop的分布式計(jì)算具體步驟如下：
[0035] a.從數(shù)據(jù)表中讀取的記錄分成鍵值對<Kn，Vn>，n = 1，2，3，4"_N，其中Kn*MiNj區(qū)塊 號，Vn為區(qū)塊姐％包含的信號燈的位置信息；
[0036] b.分布式算法將路網(wǎng)A中所有區(qū)塊的信號燈的配時(shí)做整體調(diào)整；
[0037] c.把從b步驟中得到的信號燈配時(shí)方案存入路網(wǎng)A中，根據(jù)結(jié)果重復(fù)a、b步驟。
[0038] 本發(fā)明的有益效果是:通過計(jì)算信號燈密度情況對路網(wǎng)進(jìn)行自適應(yīng)地圖劃分，實(shí) 現(xiàn)多個(gè)區(qū)塊內(nèi)信號燈配時(shí)優(yōu)化時(shí)間計(jì)算的負(fù)載均衡，運(yùn)用Hadoop分布式系統(tǒng)極大的提高了 路網(wǎng)地圖劃分的生成的效率，對于信號燈配時(shí)方案的推定，通過分析交通車流量歷史數(shù) 據(jù)，設(shè)置道路上一組信號燈初始配置方案，以便信號燈自適應(yīng)調(diào)整配時(shí)，有利于道路暢行； 本發(fā)明制定的信號燈配時(shí)方案具有自適應(yīng)性和實(shí)時(shí)性，每個(gè)周期時(shí)間段甚至每天的信號燈 時(shí)長都不相同，能有效優(yōu)化道路原有或者新增信號燈的配時(shí)時(shí)長問題。
【附圖說明】
[0039]圖1是本發(fā)明的一種流程不意圖；
[0040]圖2是本發(fā)明路網(wǎng)A的不意圖；
[0041] 圖3是本發(fā)明路口 Nn的示意圖；
[0042] 圖4是本發(fā)明步驟S3中通過最小二乘法擬合的曲線直方圖；
[0043]圖5是路口左轉(zhuǎn)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0045] 如圖1所示，一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，包括如下步驟：
[0046] S1，獲取路網(wǎng)信息:選定路網(wǎng)A，從路網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫獲取路網(wǎng)A內(nèi)的信號燈數(shù)量So、 信號優(yōu)化計(jì)算時(shí)長To、路口編號N、各路段的車流量D、各路段的行駛時(shí)間T，并獲取各信號燈 的GPS位置信息和各路段的GPS位置信息。
[0047] S2,路網(wǎng)地圖劃分:如圖2所示，將路網(wǎng)A水平分成1塊，垂直分成％塊，即將路網(wǎng)A分 成1%個(gè)區(qū)塊，通過各信號燈的GPS信息與區(qū)塊姐化的GPS信息進(jìn)行匹配計(jì)算，確定信號燈在 路網(wǎng)A的區(qū)塊M鞏內(nèi)分布情況，以此類推確定信號燈在其他區(qū)塊內(nèi)的分布情況。
[0048]其中，信號燈在路網(wǎng)A的區(qū)塊M鞏內(nèi)分布情況的確定步驟如下：
[0049] a.計(jì)算信號燈誤差半徑：
[0050] b.計(jì)算路網(wǎng)A的區(qū)塊I化內(nèi)的備選路段：以目標(biāo)位置信號燈位置為中心，以誤差橢 圓的長半軸為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，所有落在這個(gè)區(qū)域內(nèi)的路段；
[0051] c.位置匹配:計(jì)算到各個(gè)備選路段的直線距離，距離最小的認(rèn)為是最優(yōu)匹配路段。 [0052]上述步驟a中，所述信號燈誤差半徑的計(jì)算方法為：
[0053]假設(shè)信號燈GPS位置信息的隨機(jī)誤差滿足系統(tǒng)的方差、協(xié)方差矩陣模型為
[0054] P = L ?
[0055] 其中~、(^是信號燈位置誤差的標(biāo)準(zhǔn)差，<、cr:是信號燈位置誤差的方差， 是信號燈位置誤差的協(xié)方差，則誤差橢圓公式如下：
[0059] 其中a是誤差橢圓的長半軸，b是誤差橢圓的短半軸，巾是誤差橢圓的長軸取向與 正北方向夾角。
[0060] 步驟c中，位置匹配的計(jì)算如下：
[0061] 設(shè)誤差橢圓與道路的交點(diǎn)分別為：（^，71)，（^，72)，則通過交點(diǎn)的直線方程為
坐標(biāo)為(xojo)信號燈到該直線 r
的距離 從而確定信號燈(XQ，y())在路網(wǎng)A的區(qū)塊I化中的位置，同理可 > 以計(jì)算所有路網(wǎng)A的每個(gè)區(qū)塊的信號燈數(shù)量So。
[0062] S3,信號燈自適應(yīng)配時(shí)。
[0063] 步驟S3中，選定MiNj區(qū)塊中的一條道路，如圖3所示，該條道路1有11個(gè)十字路口 N， 每個(gè)十字路口的4個(gè)方向分別表示為A^1、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和直行三類行駛方向 的時(shí)間分別是和T直行，信號燈的配時(shí)優(yōu)化時(shí)長為To,信號燈自適應(yīng)配時(shí)的具體步驟 如下：
[0064] (i)從數(shù)據(jù)庫提取對應(yīng)時(shí)間段的各方向車流量表示為和D直行以及道路擁堵 率比
[0065] (ii)根據(jù)設(shè)定的十字路口行駛方向的時(shí)間段TiJt，T雄和T直行，和對應(yīng)時(shí)間段的各方 向車流量Dijf，_和Dut繪制直方圖用以分析數(shù)據(jù)：
[0066] ￥路口方向的行駛方向?yàn)橹毙袝r(shí)，車輛正常行駛，通常周期時(shí)間為1小時(shí)，在一定 周期時(shí)間T直行內(nèi)，研究每30秒鐘車流量數(shù)據(jù)D直行。以周期時(shí)間T直行內(nèi)每30秒鐘為橫軸x，對應(yīng)的 車流量數(shù)據(jù)為縱軸y建立直方圖，直方圖上的數(shù)據(jù)分布表示周期時(shí)間段內(nèi)對應(yīng)的車流量，通 過最小二乘法將直方圖擬合成曲線，如圖4所示，方法如下:設(shè)有函數(shù)y = f(x)，平面上有i個(gè) 互不相同的點(diǎn)(x，y)，點(diǎn)到函數(shù)的距離是ck，擬合準(zhǔn)則是使i個(gè)點(diǎn)與函數(shù)y = f(Xl)的距離的平 方和最小，即7 = -/(xf)|;同理可得麗丨路口方向的行駛方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的直方圖； /-t
[0067] 如圖5所示，判斷某十字路口左轉(zhuǎn)是否需要單獨(dú)設(shè)置綠燈，十字路口 <方向的車流 量記為D雄，< 方向的車流量記為D '直行，根據(jù)實(shí)際車流量情況設(shè)置閾值91和02，當(dāng)D雄>9i且 D 'aT>02時(shí)左轉(zhuǎn)應(yīng)單獨(dú)設(shè)置綠燈；
[0068] 通過直方圖計(jì)算可得周期時(shí)間內(nèi)的平均車流量為k，最高車流量為h，最低車流量 為1，則綠燈的配時(shí)計(jì)算方式由函數(shù)f(k，h，l)得到：
[0069] N/T綠=f(k，h，1) =<1止+(1211+(131 (M，〇2，a3 為參數(shù)）；
[0070] 同理可得方向g、iVf和< 的綠燈配時(shí)，分別是沁外綠、N^T綠和Ni4T綠;由于信號燈 相位設(shè)置原則，N^T紅=N^T綠，方向TV/、iVf和％ 4的紅燈配時(shí)，分別是沁外紅、N^T紅和N,T紅；
[0071] 在新的信號燈配時(shí)情況下，計(jì)算擁堵率仏，若
，則配時(shí)合理；若
則配時(shí)不合理，重新通過直方圖分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化參數(shù)由此可得到該 十字路口單個(gè)信號燈的配時(shí)優(yōu)化時(shí)長To,同理推定得到每個(gè)區(qū)塊姐％所有十字路口N的信號 燈計(jì)算時(shí)長T。'。
[0072] 這里擁堵率計(jì)算可以參考不同功能等級道路的運(yùn)行速度及車道占有率，而8 %為 根據(jù)道路車流量設(shè)定的經(jīng)驗(yàn)百分?jǐn)?shù)，可以通過實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化取值而不限于固定常數(shù) 8%〇
[0073] 根據(jù)信號燈密度和整個(gè)路網(wǎng)A的配時(shí)優(yōu)化時(shí)間將路網(wǎng)A重新劃分，使信號燈配時(shí)優(yōu) 化時(shí)間計(jì)算量負(fù)載均衡，并將新的路網(wǎng)劃分得到的區(qū)塊中的信號燈位置信息存入數(shù)據(jù) 表中。
[0074] S4,基于Hadoop的分布式計(jì)算?；贖adoop的分布式計(jì)算具體步驟如下：
[0075] &.從數(shù)據(jù)表中讀取的記錄分成鍵值對〈1(11;>，11=1，2,3，令，，其中1( 11為1%區(qū)塊 號，Vn為區(qū)塊姐％包含的信號燈的位置信息；
[0076] b.分布式算法將路網(wǎng)A中所有I%區(qū)塊的信號燈的配時(shí)做整體調(diào)整；
[0077] c.把從b步驟中得到的信號燈配時(shí)方案存入路網(wǎng)A中，根據(jù)結(jié)果重復(fù)a、b步驟。
[0078] 通過以上步驟，計(jì)算信號燈密度情況對路網(wǎng)進(jìn)行自適應(yīng)地圖劃分，實(shí)現(xiàn)多個(gè)區(qū)塊 內(nèi)信號燈配時(shí)優(yōu)化時(shí)間計(jì)算的負(fù)載均衡，運(yùn)用Hadoop分布式系統(tǒng)極大的提高了路網(wǎng)地圖劃 分的生成的效率，信號燈配時(shí)方案具有自適應(yīng)性和實(shí)時(shí)性，能有效優(yōu)化道路原有或者新增 信號燈的配時(shí)時(shí)長問題。
[0079]以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，其特征在于:包括如下步驟： SI,獲取路網(wǎng)信息:選定路網(wǎng)A，從路網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫獲取路網(wǎng)A內(nèi)的信號燈數(shù)量So、信號優(yōu) 化計(jì)算時(shí)長To、路口編號N、各路段的車流量D、各路段的行駛時(shí)間T，并獲取各信號燈的GPS 位置信息和各路段的GI^位置信息； S2，路網(wǎng)地圖劃分:將路網(wǎng)A水平分成Mi塊，垂直分成Nj塊，即將路網(wǎng)A分成MiNj個(gè)區(qū)塊，通 過各信號燈的GPS信息與區(qū)塊M鞏的GPS信息進(jìn)行匹配計(jì)算，確定信號燈在路網(wǎng)A的區(qū)塊MiNj 內(nèi)分布情況，W此類推確定信號燈在其他區(qū)塊內(nèi)的分布情況； S3,信號燈自適應(yīng)配時(shí)； S4，基于化doop的分布式計(jì)算。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，其特征在于： 所述的步驟S2中，信號燈在路網(wǎng)A的區(qū)塊Mi叫內(nèi)分布情況的確定步驟如下： a. 計(jì)算信號燈誤差半徑： b. 計(jì)算路網(wǎng)A的區(qū)塊Mi的內(nèi)的備選路段：W目標(biāo)位置信號燈位置為中屯、，W誤差楠圓的 長半軸為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)，所有落在運(yùn)個(gè)區(qū)域內(nèi)的路段； C.位置匹配:計(jì)算到各個(gè)備選路段的直線距離，距離最小的認(rèn)為是最優(yōu)匹配路段。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，其特征在于： 所述的步驟a中，所述信號燈誤差半徑的計(jì)算方法為： 假設(shè)信號燈GI^位置信息的隨機(jī)誤差滿足系統(tǒng)的方差、協(xié)方差矩陣模型為其中〇x、〇y是信號燈位置誤差的標(biāo)準(zhǔn)差，of、a;是信號燈位置誤差的方差， 是信號燈位置誤差的協(xié)方差，則誤差楠圓公式如下：其中a是誤差楠圓的長半軸，b是誤差楠圓的短半軸，d)是誤差楠圓的長軸取向與正北 方向夾角。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，其特征在于： 所述的步驟C中，位置匹配的計(jì)算如下： 設(shè)誤差楠圓與道路的交點(diǎn)分別為：^1，71)，^2,72)，則通過交點(diǎn)的直線方程為 杉標(biāo)為(x〇，y〇)信號燈到該直線 A的區(qū)塊MiNj中的位置，同理可W計(jì)算所有路網(wǎng)A的每個(gè)區(qū)塊的信號燈數(shù)量So。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，其特征在于： 所述的步驟S3中，選定Mi叫區(qū)塊中的一條道路，該條道路Nn有n個(gè)十字路口N，每個(gè)十字 路口的4個(gè)方向分別表示為iV：、AC、W。3、誠，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和直行=類行駛方向的時(shí)間分 別是TiJt、T巧!和Tiff,信號燈的配時(shí)優(yōu)化時(shí)長為To,信號燈自適應(yīng)配時(shí)的具體步驟如下： (i) 從數(shù)據(jù)庫提取對應(yīng)時(shí)間段的各方向車流量表示為拍翁、跑搗和Ds行W及道路擁堵率0; (ii) 根據(jù)設(shè)定的十字路口行駛方向的時(shí)間段TiJt, T鞋!和Ts行，和對應(yīng)時(shí)間段的各方向車 流量拍翁，跑搗和Diff繪制直方圖用W分析數(shù)據(jù)： W非各口方向的行駛方向?yàn)橹毙袝r(shí)，車輛正常行駛，通常周期時(shí)間為1小時(shí)，在一定周期 時(shí)間Ts行內(nèi)，研究每30秒鐘車流量數(shù)據(jù)Ds行。W周期時(shí)間Ts行內(nèi)每30秒鐘為橫軸X，對應(yīng)的車流 量數(shù)據(jù)為縱軸y建立直方圖，直方圖上的數(shù)據(jù)分布表示周期時(shí)間段內(nèi)對應(yīng)的車流量，通過最 小二乘法將直方圖擬合成曲線，方法如下：設(shè)有函數(shù)y = f (X)，平面上有i個(gè)互不相同的點(diǎn) (x，y)，點(diǎn)到函數(shù)的距離是山，擬合準(zhǔn)則是使i個(gè)點(diǎn)與函數(shù)y = f (Xi)的距離的平方和最小，即:同理可得聽路口方向的行駛方向?yàn)樽筠D(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)的直方圖； 判斷某十字路口左轉(zhuǎn)是否需要單獨(dú)設(shè)置綠燈，十字路口斯^方向的車流量記為〇進(jìn)|，辭 方向的車流量記為D'直行，根據(jù)實(shí)際車流量情況設(shè)置闊值01和02,當(dāng)D戰(zhàn)>01且D'直行>02時(shí)左轉(zhuǎn) 應(yīng)單獨(dú)設(shè)置綠燈； 通過直方圖計(jì)算可得周期時(shí)間內(nèi)的平均車流量為k，最高車流量為h，最低車流量為1， 則綠燈的配時(shí)計(jì)算方式由函數(shù)fXk，h，l)得到： N/T綠=f 化，h，1) = aik+ash+asl (日1，日2，日3為參數(shù)）； 同理可得方向雌、和娜的綠燈配時(shí)，分別是化2T綠、Ni3T綠和化4T綠;由于信號燈相位 設(shè)置原則，Wt紅=Ni2T綠，方向雌、和抑的針燈配時(shí)，A別是Ni2T紅、Ni3T紅和Ni 4T紅； 在新的信號燈配時(shí)情況下，計(jì)算擁堵率ft，；，則配時(shí)合理;3則配時(shí)不合理，重新通過直方圖分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化參數(shù)〇1，〇2,〇3由此可得到該十字路口單個(gè)信 號燈的配時(shí)優(yōu)化時(shí)長To,同理推定得到每個(gè)區(qū)塊Mi叫所有十字路口N的信號燈計(jì)算時(shí)長r。； 根據(jù)信號燈密度和整個(gè)路網(wǎng)A的配時(shí)優(yōu)化時(shí)間將路網(wǎng)A重新劃分，使信號燈配時(shí)優(yōu)化時(shí) 間計(jì)算量負(fù)載均衡，并將新的路網(wǎng)劃分得到的Mi的區(qū)塊中的信號燈位置信息存入數(shù)據(jù)表中。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大規(guī)模交通路網(wǎng)信號燈推定方法，其特征在于： 所述的步驟S4中，所述的基于化doop的分布式計(jì)算具體步驟如下： a.從數(shù)據(jù)表中讀取的記錄分成鍵值對<Kn，V?！担琻 = 1，2，3，4…N，其中Kn為MiN返塊號，Vn 為區(qū)塊Ml的包含的信號燈的位置信息； b.分布式算法將路網(wǎng)A中所有Mi叫區(qū)塊的信號燈的配時(shí)做整體調(diào)整； C.把從b步驟中得到的信號燈配時(shí)方案存入路網(wǎng)A中，根據(jù)結(jié)果重復(fù)a、b步驟。
【文檔編號】G08G1/08GK105913673SQ201610330063
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】張登, 李冰
【申請人】杭州智誠惠通科技有限公司