CN105261222B - 城市道路交通网络控制方法及系统 - Google Patents

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周广振
陈晓利
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Abstract

本发明提供的一种城市道路交通网络控制方法及系统，其方法包括：a.将控制区域划分为若干个交叉口子区，每个子区的各交叉口分别设置有用于交通信息检测、控制的交叉口智能体；b.在每个子区内通过计算多个交叉口的关联度，确定其中关联度最高的交叉口智能体作为子区的主智能体，由所述主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传；c.根据汇总的交通信息进行对交通进行控制诱导；本发明将城市道路的交叉口、路段、车辆、行人分别构建成智能体，通过诱导车辆和行人的出行行为来改善路面交通系统，防止交通阻塞的发生，减少车辆在道路上的逗留时间，实现交通流在路网中各个路段上的合理分配，能够保障道路交通网络控制的可靠性和稳定性。

Description

城市道路交通网络控制方法及系统
技术领域
本发明涉及智能交通领域，尤其涉及一种城市道路交通网络控制方法及系统。
背景技术
随着我国社会经济的发展，人们的生活水平日益提高，汽车已经成为了人们出行的必备工具，但是汽车在为我们带来出行便利的同时，也使我国的城市道路交通拥挤、交通事故等交通问题越来越严重。随着计算机技术、网络技术、信息技术和控制技术的飞速发展，引起了城市道路交通网络控制的新发展，交通控制由原来的传统控制向现代城市交通控制发展。然而，相对于城市的迅速扩展、车辆的急剧增多，城市道路需求量接近饱和状态，我国交通控制系统仍显滞后，城市道路的建设速度远远赶不上汽车数量的增长速度，交通已然成为城市发展的一个瓶颈问题，而且目前现有的交通控制与诱导平台的关键技术几乎全部掌握在国外公司手中，使用其算法需要支付昂贵的版权费。因此亟需一种新的方法，可以更好地减少交通拥挤，提高交通效率，降低环境污染。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种城市道路交通网络控制方法及系统，以解决上述问题。
本发明提供的城市道路交通网络控制方法，包括
a.将控制区域划分为若干个交叉口子区，在每个子区的各交叉口分别设置用于交通信息检测、控制的交叉口智能体；
b.计算在每个子区内各交叉口的关联度，并根据所述关联度确定子区的主智能体，由所述主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传；
c.根据汇总的交通信息对交通进行控制诱导。
进一步，步骤a还包括：构建用于指示、控制、通信及检测车辆状态的车辆智能体，以及用于指示、通信及检测行人身体状态与运动姿态的行人智能体。
进一步，所述步骤c具体包括：根据汇总的交通信息做出决策，制定交通诱导信息和管理信息并将所述信息发送至车辆智能体和行人智能体和/或将控制命令发送给交叉口智能体进行控制。
进一步，步骤b中所述主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传至控制平台，并由所述控制平台对交叉口智能体进行控制，当控制平台发生故障时，由主智能体对该子区内的各交叉口智能体进行控制，智能体内部形成协同一致的环形控制网络。
进一步，所述步骤a还包括：构建用于交通信息检测、通信、控制和诱导的路段智能体，对路段进行诱导管理控制。
本发明还提供了一种城市道路交通网络控制系统包括用于交通信息检测、控制的交叉口智能体和用于根据汇总的交通信息进行对交通进行控制诱导的控制平台，将控制区域划分为若干个交叉口子区，所述交叉口智能体分别设置于每个子区的各交叉口，计算每个子区内各个交叉口的关联度，并确定子区的主智能体，由所述主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传至控制平台。
进一步，还包括用于指示、控制、通信及检测车辆状态的车辆智能体，以及用于指示、通信及检测行人身体状态与运动姿态的行人智能体。
进一步，所述控制平台还包括用于根据汇总的交通信息做出决策的决策模块。
进一步，还包括用于控制平台、车辆智能体、行人智能体和智能体之间互相进行通信的通信模块。
进一步，还包括用于对路段进行诱导管理控制的路段智能体。
本发明的有益效果：本发明将城市道路的交叉口、路段、车辆、行人分别构建成智能体，通过诱导车辆和行人的出行行为来改善路面交通系统，防止交通阻塞的发生，减少车辆在道路上的逗留时间，同时发布控制命令给交叉口，最终实现交通流在路网中各个路段上的合理分配，实现了交通网络的分层控制；当控制平台发生故障时，主智能体对该子区内的各交叉口智能体进行控制，通过智能体内部的环形控制网络保障道路交通网络控制的可靠性和稳定性；本发明还可以使车辆与道路的运行功能智能化，减少环境对人们的影响，有效地缓解交通拥挤，提高机动性和安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明的原理示意图。
图2是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：图1是本发明的原理示意图，图2是本发明的结构示意图。
如图1所示，本实施例中的城市道路交通网络控制方法，包括
a.将控制区域划分为若干个交叉口子区，每个子区的各交叉口分别设置有用于交通信息检测、控制的交叉口智能体；
b.计算在每个子区内各交叉口的关联度，并根据所述关联度确定子区的主智能体，由所述主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传；
c.根据汇总的交通信息进行对交通进行控制诱导。
在本实施例中，交叉口智能体具有交通信息检测、通信、决策、控制、储存及交叉口几何属性与管理规则属性，例如交通信号控制机、电子警察等，控制平台具有通信、储存、决策与管理的作用，通过控制平台控制和诱导各个智能体，改善城市道路交通系统，使信息更新及时，具有时效性；从而保证交通网络控制的可靠性和稳定性；对交叉口智能体进行分层控制，实现交通网络的分层控制，做到内部协调，外部控制诱导，达到内外部信息的发布和反馈，更好地控制城市交通网，缓解交通拥挤现象，优选地，本实施例采用将控制区域按照行政区划分为几个交叉口子区，也可以采用其他的方式进行划分。
在本实施例中，步骤a还包括，构建用于指示、控制、通信及检测车辆状态的车辆智能体，以及用于指示、通信及检测行人身体状态与运动姿态的行人智能体。车辆智能体具有通信、指示及控制与车辆状态检测的作用，行人智能体具有通信、指示及行人身体状态与运动姿态检测的作用，
在本实施例中，可以对机动车路网采用路线轨迹法,对行人采用无轨迹的路网描述，通过吸引点效应、信号灯效应和行人的群效应等约束规则,分析并监测行人与其它行人、机动车、路网以及信号灯等的交互,反映路上的行人路径、行人身体状态与运动姿态等信息，控制平台可以通过向行人智能体和车辆智能体发布路段相关的诱导信息，缓解路面的交通拥挤，还可以提早发现路面情况，及时做出针对性的措施。
在本实施例中，控制平台将交通诱导信息和管理信息发送至车辆智能体和行人智能体和/或将控制命令发送给交叉口智能体进行控制。主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传至控制平台，当控制平台发生故障时，由主智能体对该子区内的各交叉口智能体进行控制，优选地，可以通过模糊综合评价法、层次分析法、灰色关联分析法等原理、方法计算多个交叉口的关联度，确定其中关联度最高的交叉口智能体作为子区的主智能体，当选定的主交叉口智能体发生故障时，可以按照高低顺序由备用智能体进行接管，使一个子区内仅有唯一的一个主智能体，实现智能体协同一致的环形控制网络。
在本实施例中，构建用于交通信息检测、通信、控制和诱导的路段智能体，对路段进行诱导管理控制，路段智能体具有交通信息检测、通信、控制、诱导及路段几何属性及管理规则属性的作用。路段智能体可以采用如可变情报板、超高检测器、车辆传感器、超速检测器等，但不限于上述设备，本领域技术人员应该可以通过现有技术轻易的获取，在此不再赘述。
本实施例还相应的提供了一种城市道路交通网络控制系统，包括用于交通信息检测、控制的交叉口智能体和用于根据汇总的交通信息进行对交通进行控制诱导的控制平台，将控制区域划分为若干个交叉口子区，所述交叉口智能体分别设置于每个子区的各交叉口，在每个子区内通过模糊综合评价法、层次分析法、灰色关联分析法等原理、方法计算多个交叉口的关联度，将关联度由高到低排序，确定其中关联度最高的智能体作为子区的主智能体，由所述主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传至控制平台。
在本实施例中，还包括用于指示、控制、通信及检测车辆状态的车辆智能体、用于指示、通信及检测行人身体状态与运动姿态的行人智能体，以及用于控制平台、车辆智能体、行人智能体和智能体之间互相进行通信的通信模块。以及，用于对路段进行诱导管理控制的路段智能体，如可变情报板、超高检测器、车辆传感器、超速检测器等，但不限于上述设备，具有交通信息检测、通信、控制、诱导及路段几何属性及管理规则属性的作用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种城市道路交通网络控制方法，其特征在于：包括
a.将控制区域划分为若干个交叉口子区，在每个子区的各交叉口分别设置用于交通信息检测、控制的交叉口智能体；
b.计算在每个子区内各交叉口的关联度，并根据所述关联度确定子区的主智能体，确定其中关联度最高的交叉口智能体作为子区的主智能体，由所述主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传；且当选定的主智能体发生故障时，按照所计算的关联度高低顺序由位于下一顺位的交叉口智能体进行接管形成所述主智能体；
c.根据汇总的交通信息对交通进行控制诱导。
2.根据权利要求1所述的城市道路交通网络控制方法，其特征在于：步骤a还包括：构建用于指示、控制、通信及检测车辆状态的车辆智能体，以及用于指示、通信及检测行人身体状态与运动姿态的行人智能体。
3.根据权利要求2所述的城市道路交通网络控制方法，其特征在于：所述步骤c具体包括：根据汇总的交通信息做出决策，制定交通诱导信息和管理信息并将所述信息发送至车辆智能体和行人智能体和/或将控制命令发送给交叉口智能体进行控制。
4.根据权利要求3所述的城市道路交通网络控制方法，其特征在于：步骤b中所述主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传至控制平台，并由所述控制平台对交叉口智能体进行控制，当控制平台发生故障时，由主智能体对该子区内的各交叉口智能体进行控制。
5.根据权利要求1所述的城市道路交通网络控制方法，其特征在于：所述步骤a还包括：构建用于交通信息检测、通信、控制和诱导的路段智能体，对路段进行诱导管理控制。
6.一种城市道路交通网络控制系统，其特征在于：包括用于交通信息检测、控制的交叉口智能体和用于根据汇总的交通信息进行对交通进行控制诱导的控制平台，将控制区域划分为若干个交叉口子区，所述交叉口智能体分别设置于每个子区的各交叉口，计算每个子区内各个交叉口的关联度，并确定子区的主智能体，确定其中关联度最高的交叉口智能体作为子区的主智能体，由所述主智能体将该子区内的所有交通信息进行汇总并上传至控制平台；且当选定的主智能体发生故障时，按照所计算的关联度高低顺序由位于下一顺位的交叉口智能体进行接管形成所述主智能体。
7.根据权利要求6所述的城市道路交通网络控制系统，其特征在于：还包括用于指示、控制、通信及检测车辆状态的车辆智能体，以及用于指示、通信及检测行人身体状态与运动姿态的行人智能体。
8.根据权利要求7所述的城市道路交通网络控制系统，其特征在于：所述控制平台还包括用于根据汇总的交通信息做出决策的决策模块。
9.根据权利要求7所述的城市道路交通网络控制系统，其特征在于：还包括通信模块，分别用于控制平台和主智能体之间、车辆智能体和主智能体之间以及行人智能体和主智能体之间相互通信。
10.根据权利要求6所述的城市道路交通网络控制系统，其特征在于：还包括用于对路段进行诱导管理控制的路段智能体。
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