CN105761515A - 一种交叉口信号动态调整方法及装置、系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，根据当前交通流数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数。然后根据当前信号配时方案和交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案。之后再针对该最优信号配时方案进行交通仿真，获取仿真输出的交通运行参数。最后，将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案，并用该最优信号配时方案去对交叉口进行信号配时。该方案可以针对不同时间段的道路交通流为路口的信号灯提供不同的信号配时方案，从而使得交叉口运行在当前情况的最优配时方案下，提高了路口的通行效率，保证路口一直可以按照最优的方式运行。

Description

一种交叉口信号动态调整方法及装置、系统

技术领域

本发明涉及交通控制领域，具体涉及一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法及系统。

背景技术

近年来，我国社会经济持续快速发展，交通运输行业也保持着较高速的增长。交通运输已经成为人们工作和生活中必不可少的组成部分，对保证社会正常的运转发挥重要作用。上世纪以来，我国在全国范围内逐渐完善了的交通运输网络,但机动车的增长速度仍远高于道路和其他交通设施的增长速度。各大中型城市因此产生了一系列的交通问题，例如交通堵塞、交通尾气污染、交通安全事故等,造成了一定的人员伤亡和经济损失。事实证明,依靠传统的交通管理方法和继续修建交通基础设施，无法解决现有的各种交通问题,必须依靠新方法和新技术才有可能缓解交通拥堵、减少交通污染和交通事故。

随着科学技术水平的进步，学者们提出了智能交通系统的概念，智能交通系统(IntelligentTrafficSystem，简称ITS)又称智能运输系统(IntelligentTransportationSystem)，是将先进的科学技术(信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等)有效地综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造，加强车辆、道路、使用者三者之间的联系，从而形成一种保障安全、提高效率、改善环境、节约能源的综合运输系统。

交叉口作为城市交通网络中的节点单元，是城市路网的重要组成部分，也是城市交通的瓶颈点，是交通拥堵的主要发生地。因此如何合理有效地设置交通信号配时、组织好单点交叉口的交通同行、充分利用交叉口的时空资源提高车辆的通行效率，显得十分重要。目前传统的交叉口实时信号优化则是利用计算机技术，在离线计算理论的基础上，实时获取检测器数据，输入计算模型，进行配时方案的实时优化。但是，由于该方案是根据路口之前的经验数据预先设置，但是，当路口的交通状况发生变化时，预设的配时方案则可能无法达到预设的效果，甚至影响该交叉口的通行能力。

随着计算机科学的飞速发展，交通仿真被越来越多地应用于交通信号分析研究和决策支持中。把在线仿真和信号配时优化结合起来服务于城市交通已经成为一种ITS的新理念和有效的方法。交通仿真软件是ITS的一项重要应用,交通仿真指的是：利用计算机模拟技术逼真地、动态地仿真道路交通流,再现交通流的时空变化以及交通事故、交通管制等各种交通现象,深入分析人、车、路的各种关系和特征,利用模拟分析出问题的症结,并可以对现有交通系统或改造方案进行优化。利用交通仿真软件开展相关研究，具有低成本、低风险、可重复等诸多优点,并且不受现场试验条件的约束,仿真技术己成为分析交通流特性和工程优化等研究的重要手段,也是国际上交通领域的热点之一。

目前国际上较成熟的商用交通仿真软件主要包括：西班牙的AIMSUN、德国的VlSSIM、我国的FLOWSIM等。但是，国外仿真软件在我国的应用过程中，其标定和运维存在一定问题，因此一系列国产软件例如FLOWSIM等具有广泛发展前景。目前各类交通仿真软件功能日趋完善，准确度逐步提高，但是在一些关键技术上还需要有一些突破。现阶段由于各种先进的信息技术的引入，实时在线交通仿真技术已经成为可能。各类交通仿真系统和信号配时优化软件虽然在一定程度上改善了传统交通研究手段，但是在新形势下仍需要以实际情况导向进行研发和创新。尤其是二者结合的环节，目前大部分依然停留在理论研究部分，尚无太多实施案例。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的交叉口的信号配时方案预先设置不能满足智能交通系统的要求的缺陷。

为此，本发明提供一种基于交通在线仿真的交叉口动态调整方法及装置和系统。

本发明提供基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，包括如下步骤：

获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据；

根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；

根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案；

针对该最优信号配时方案利用FLOWSIM交通仿真软件进行交通仿真，获取仿真交通运行参数；

将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，优化程度若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。

优选地，所述根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案步骤，包括：

各相位绿灯时长的计算方法如下：

$C_0=\frac{1.5L+5}{1-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\frac{V_i}{S_i}}$

其中，C₀代表周期长度，L代表总的损失时间(包括黄灯时间和全红时间)，S_i代表该相位饱和流量，V_i代表该相位实际流量，n代表相位数。

优选地，针对该最优配时方案进行交通仿真的步骤，包括采用FLOWSIM软件进行交通仿真。

优选地，所述当前交通运行参数或所述仿真交通运行参数包括交叉口通行平均速度、平均延误时间、排队长度中的一种或几种。

优选地，所述将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较的步骤，包括：

根据所述仿真交通运行参数计算仿真交通运行综合值；

根据所述当前交通运行参数计算当前交通运行综合值；

将所述仿真交通运行综合值与当前交通运行综合值进行比较。

本发明提供基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整装置，包括如下步骤：

获取单元，用于获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据；

当前参数计算单元，用于根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；

最优信号配时方案获取单元，用于根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案；

仿真参数获取单元，用于针对该最优信号配时方案进行交通仿真，获取仿真交通运行参数；

最优信号配时方案输出单元，用于将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。

优选地，所述当前交通运行参数或所述仿真交通运行参数包括交叉口通行平均速度、平均延误时间、排队长度中的一种或几种。

优选地，最优信号配时方案输出单元包括：

仿真交通运行综合值计算子单元，用于根据所述仿真交通运行参数计算仿真交通运行综合值；

当前交通运行综合值计算子单元，用于根据所述当前交通运行参数计算当前交通运行综合值；

比较子单元，将所述仿真交通运行综合值与当前交通运行综合值进行比较。

本发明提供基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整系统，包括

车辆检测器，设置在交叉口的进口处，检测交叉口的交通数据，所述交通数据包括通过交叉口的车辆及运行状况；

仿真控制器，接收所述车辆检测器检测的交叉口的交通数据，并计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；根据所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案，并针对该最优信号配时方案进行FLOWSIM交通仿真，获取仿真交通运行参数；将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案；

信号控制器，接收所述仿真控制器输出的最优信号配时方案，并按照所述最优信号配时方案对交叉口的信号灯进行控制。

优选地，所述仿真控制器中设置有FLOWSIM软件进行交通仿真。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，根据当前交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数，然后根据当前信号配时方案和交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案，之后再针对该最优信号配时方案进行交通仿真，获取仿真输出的交通运行参数；最后，将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案，并用该最优信号配时方案去对交叉路口进行信号配时。该方案中，针对交叉口的当前交通流量获取最优的配时方案，再进行仿真，如果该方案比当前的方案优化力度达到一定程度，则采用优化的方案去对交叉口进行信号配时，该方案可以针对不同时间段的道路交通流量对路口的信号灯提供不同信号的配时方案，从而使得交叉口运行在当前情况的最优配时方案下，提高了路口的通行效率，保证路口一直可以按照最优的方式运行。同时，通过仿真方法，对计算出的最优配时方案进行仿真，只有与当前的信号配时方案相比效果达到一定程度才进行信号配时方案的更新，避免了路口信号配时方案的频繁变化，兼顾了系统的稳定性。

2.本发明提供的基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，采用FLOWSIM软件进行交通仿真，FLOWSIM仿真软件预留了接口，可以方便接入各类控制器，或者可以选择让FLOWSIM输出相应格式的可读文件，传入控制器服务器。控制器接收到FLOWSIM的方案后，可以据此改变信号配时至最优配时，并等待下一次优化调整。同时FLOWSIM仿真软件采用开放式框架体系和模块化的设计思路，具有良好的可移植性和可扩展性。能够将优化后的配时方案应用到交叉口管理中，可以提升多种交通流指标，提高交通服务水平，一定程度上缓解城市交通拥堵。从城市交通管理的交通组织和优化的角度上,运用先进的FLOWSIM仿真软件能够针对城市中的复杂交通情况进行仿真优化,对于现状方案和备选的配时方案进行量化的分析以辅助决策,最终能够提高交通管理方案和实施措施的科学性和精确性,同时减少了大量的人工劳动和资源浪费。

3.本发明提供的基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，可参考信号配时优化算法Webster算法计算优化配时，能够快速有效输出准确的优化配时方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法方法的一个具体示例的流程图；

图2为本发明实施例1中基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整装置的一个具体示例的结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例中提供一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，用于城市路网的交叉口中，对交叉口的信号进行动态调整，而不仅仅是按照预定的配时方案对路口的信号灯的绿灯时间进行调整。

在线交通仿真的主要概念是通过数据接口实时获得交通数据中心所采集到的交通流等关键数据，通过实时快速交通仿真技术来对交通状态进行评价和预测，快速测试不同的交通管理方案，输出各类交通评价指标，实现对交通信息和管理方案选择的在线融合，能够成为有力的实时方案决策支持工具。在线仿真系统一般包括数据接收与处理、动态OD反推、在线仿真、当前交通状态评价、交通管理方案评价、交通状态预测等模块。其中核心部分是交通仿真模块，主要有微观交通仿真、中观交通仿真，和宏观交通仿真几大类。

FLOWSIM是我国的一种交通仿真软件，所述仿真软件FLOWSIM的核心组成部分是申请人在英国南安普顿大学运输研究所基于模糊数学理论建立的一套微观交通仿真模型，该模型利用模糊数学理论和大量的数据采集基础分部建立了能体现各种驾驶员固有驾驶行为的跟车模型、换道模型和并道模型。利用FLOWSIM仿真可以准确模拟路网运行状态、交通流特征和信号配时，利用交通仿真结果可以更准确地为实时路径规划提供决策支撑。目前FLOWSIM模型已经在中国商业化，并开发至3.0版本。2000年开始，对中国的混合交通流特性进行了研究，目前已完成在我国的模型标定和校验，并建立了混合交通流条件下的自行车和行人的微观行为模型，使FLOWSIM成为唯一的基于我国的路况数据建立的拥有系统的混合交通流行为模型的交通仿真软件，填补了国际国内空白，比以往国外的一些仿真软件更适合我国各城市的需要。目前新版的FLOWSIM已经能够实现接入交管部门的数据中心，实时读取线圈检测器采集到的数据，并且进行在线仿真模拟。

本实施例中的基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，该方法可应用于仿真控制器中，该仿真控制器中设置有FLOWSIM仿真系统，并与交叉口的信号控制器连接，主要包括以下步骤：

S1、获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据。

当前的信号配时方案可以从信号控制器中获取。在交叉路口，实时交通流数据一般通过埋地线圈检测器、微波检测器等采集，得到实时交通流量数据，之后数据会统一传入交通信息中心数据库，FLOWSIM系统预留了各类接口，可以方便进行二次开发以适应多种数据中心接口格式。通过读入信号机采集的实时检测器数据，并通过相邻周期平均值和历史周期平均值对错误数据和缺失数据进行修补，最终得到设时间段内的交叉口的交通数据，作为该信号交叉口的仿真输入数据。在仿真设置中，用户可以选择提取上一个周期或者自定义时段的检测器数据，其中主要包括交通流量数据，也可以接入平均速度等数据用于模型校验。

S2、根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数。通过采集设备采集到交叉口的交通数据，通过这些数据可以计算出交通运行参数，包括交叉口通行平均速度、平均延误时间、排队长度等等，可以选择部分或全部参数。用户需要提前建立好该路口的仿真模型，并根据当前的交通流量数据输入当前配时方案，来获得上述当前交通运行参数，用于仿真对比实验。

S3、根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案。

利用接入的实时流量数据，可以通过信号配时优化算法Webster算法计算优化配时，能够快速有效输出准确的优化配时方案。算法如下：

$C_0=\frac{1.5L+5}{1-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\frac{V_i}{S_i}}$

其中，C₀代表周期长度，L代表总的损失时间(包括黄灯时间和全红时间)，S_i代表该相位饱和流量，V_i代表该相位实际流量，n代表相位数。

之后，根据上述计算出的绿灯时间，各相位按照流量比在周期内进行绿灯时长的分配。

该算法计算简单但是符合实际需求，能够同时保证计算效率和准确度，利用实时接入的数据，FLOWSIM内置模块快速计算最优信号配时方案。

S4、针对该最优信号配时方案进行交通仿真，获取仿真交通运行参数。针对步骤S3中获得的最优信号配时方案，输入仿真系统中，计算出仿真的交通运行参数，也可以包括交叉口通行平均速度、平均延误时间、排队长度等参数。

采用FLOWSIM软件进行交通仿真，FLOWSIM仿真软件预留了接口，可以方便接入各类控制器，或者可以选择让FLOWSIM输出相应格式的可读文件，传入控制器服务器。控制器接收到FLOWSIM的方案后，可以据此改变信号配时至最优配时，并等待下一次优化调整。同时FLOWSIM仿真软件采用开放式框架体系和模块化的设计思路，具有良好的可移植性和可扩展性。能够将优化后的配时方案应用到交叉口管理中，可以提升多种交通流指标，提高交通服务水平，一定程度上缓解城市交通拥堵。从城市交通管理的交通组织和优化的角度上,运用先进的FLOWSIM仿真软件能够针对城市中的复杂交通情况进行仿真优化,对于现状方案和备选的配时方案进行量化的分析以辅助决策,最终能够提高交通管理方案和实施措施的科学性和精确性,同时减少了大量的人工劳动和资源浪费。

S5、将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。

根据FLOWSIM快速仿真优化配时方案和当前的配时方案，用户可设置运行次数并取均值。FLOWSIM可以输出交叉口平均速度、平均延误、排队长度等多种参数，用户自行选择一种或若干指标进行现状和优化方案的对比，若指标达到一定程度(可以用户自定义，例如15％等)的提升，则选择优化配时并进行输出。

作为一种优选的实施方案，所述将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较的步骤还可以包括：

第一步，根据所述仿真交通运行参数计算仿真交通运行综合值M1。

M1＝a_i*A_i+b_i*B_i+c_i*C_i，其中A_i、B_i、C_i为仿真交通运行参数，a_i、b_i、c_i为对应的权重调整系数；

第二步，根据所述当前交通运行参数计算当前交通运行综合值M2；

M2＝a₀*A₀+b₀*B₀+c₀*C₀，其中A₀、B₀、C₀为当前交通运行参数，a₀、b₀、c₀为对应的权重调整系数；

第三步，将所述仿真交通运行综合值与当前交通运行综合值进行比较，即将M1与M2进行比较，若M1与M2相比，超出其15％以上，则将最优信号配时方案输出至信号控制器。

该方案中，针对交叉口的当前交通流量获取最优的配时方案，再进行仿真，如果该方案比当前的方案优化力度达到一定程度，则采用优化的方案去对交叉口进行信号配时，该方案可以针对不同时间段的道路交通流量对路口的信号灯提供不同信号的配时方案，从而使得交叉口运行在当前情况的最优配时方案下，提高了路口的通行效率，保证路口一直可以按照最优的方式运行。同时，通过仿真方法，对计算出的最优配时方案进行仿真，只有与当前的信号配时方案相比效果达到一定程度才进行信号配时方案的更新，避免了路口信号配时方案的频繁变化，兼顾了系统的稳定性。

FLOWSIM仿真软件预留了接口，可以方便接入各类控制器，或者可以选择让FLOWSIM输出相应格式的可读文件，传入控制器服务器。控制器接收到FLOWSIM的方案后，可以据此改变信号配时至最优配时，并等待下一次优化调整。

近年来我国城市化、机动化速度飞快，在城市交通管理中，利用先进的ITS技术和手段解决实际交通问题有着非常重要的意义。本实施例中的交叉口信号动态调整方法，基于我国城市道路交通流特点，是基于城市道路微观交通流仿真软件实现的实时优化控制算法，该优化方法能够快速有效输出准确的优化配时，同时FLOWSIM仿真软件采用开放式框架体系和模块化的设计思路，具有良好的可移植性和可扩展性。优化后的配时方案应用到交叉口管理中，可以提升多种交通流指标，提高交通服务水平，一定程度上缓解城市交通拥堵。

从城市交通管理的交通组织和优化的角度上,运用先进的FLOWSIM仿真软件能够针对城市中的复杂交通情况进行仿真优化,对于现状方案和备选的配时方案进行量化的分析以辅助决策,最终能够提高交通管理方案和实施措施的科学性和精确性,同时减少了大量的人工劳动和资源浪费。

实施例2

本施例提供一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整装置，结构如图2所示，包括：

获取单元01，用于获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据；

当前参数计算单元02，用于根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；

最优信号配时方案获取单元03，用于根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案；

仿真参数获取单元04，用于针对该最优信号配时方案进行交通仿真，获取仿真交通运行参数；

最优信号配时方案输出单元05，用于将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。

其中，优选地，所述当前交通运行参数或所述仿真交通运行参数包括交叉口通行平均速度、平均延误时间、排队长度中的一种或几种。

优选地，最优信号配时方案输出单元包括：

仿真交通运行综合值计算子单元，用于根据所述仿真交通运行参数计算仿真交通运行综合值；

当前交通运行综合值计算子单元，用于根据所述当前交通运行参数计算当前交通运行综合值；

比较子单元，将所述仿真交通运行综合值与当前交通运行综合值进行比较。

实施例3

本实施例中提供一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整系统，适用于使用实施例1中的方法对交叉口进行动态调整，本实施例中的系统包括：

车辆检测器，设置在交叉口的进口处，检测交叉口的交通数据，所述交通数据包括通过交叉口的车辆及运行状况。

仿真控制器，本实施例中的仿真控制器为实施例2中的装置，用于接收所述车辆检测器检测的交叉口的交通数据，并计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；根据所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案，并针对该最优信号配时方案进行交通仿真，获取仿真交通运行参数；将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。

信号控制器，接收所述仿真控制器输出的最优信号配时方案，并按照所述最优信号配时方案对交叉口的信号灯进行控制。

作为具体的应用实例，本实施例还提供以下两种场景的应用实例：

实例1、

某市交管部门安装了基于FLOWSIM在线优化配时系统，并安装在某处大型信号交叉口。系统接入交叉口四个进口处的线圈检测器，实时读取前五个周期的流量数据并做平均处理，该平均流量作为FLOWSIM输入参数，并利用Webster算法进行优化配时计算。之后对该交叉口进行快速仿真，对比延误时间和平均运行速度发现优化配时好于现状方案20％，达到调控阈值。FLOWSIM输出优化配时到控制器端，改变交叉口信号方案，拥堵情况有所缓解。

实例2、

某交通信号控制器厂商采购了FLOWSIM在线优化配时系统，配套安装在该品牌某型号的信号控制器系统中。所有安装该控制器的交叉口均实现线圈检测器数据实时接入、FLOWSIM快速计算优化配时并仿真同现状对比，若达到调控阈值，则该控制器自动切换到优化方案。控制器依托FLOWSIM，实现了在线实时自动优化，对城市道路交通运行效率有很大提升。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据；

根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；

根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案；

针对该最优信号配时方案利用FLOWSIM交通仿真软件进行交通仿真，获取仿真交通运行参数；

将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，优化程度若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案步骤，包括：

各相位绿灯时长的计算方法如下：

$C_0=\frac{1.5L+5}{1-\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\frac{V_i}{S_i}}$

其中，C₀代表周期长度，L代表总的损失时间(包括黄灯时间和全红时间)，S_i代表该相位饱和流量，V_i代表该相位实际流量，n代表相位数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，针对该最优配时方案进行交通仿真的步骤，包括采用FLOWSIM软件进行交通仿真。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述当前交通运行参数或所述仿真交通运行参数包括交叉口通行平均速度、平均延误时间、排队长度中的一种或几种。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较的步骤，包括：

根据所述仿真交通运行参数计算仿真交通运行综合值；

根据所述当前交通运行参数计算当前交通运行综合值；

将所述仿真交通运行综合值与当前交通运行综合值进行比较。

6.一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整装置，其特征在于，包括如下步骤：

获取单元，用于获取当前信号配时方案，获取预设时间段内的交叉口的交通数据；

当前参数计算单元，用于根据所述交通数据计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；

最优信号配时方案获取单元，用于根据所述当前信号配时方案和所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案；

仿真参数获取单元，用于针对该最优信号配时方案进行交通仿真，获取仿真交通运行参数；

最优信号配时方案输出单元，用于将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述当前交通运行参数或所述仿真交通运行参数包括交叉口通行平均速度、平均延误时间、排队长度中的一种或几种。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，最优信号配时方案输出单元包括：

仿真交通运行综合值计算子单元，用于根据所述仿真交通运行参数计算仿真交通运行综合值；

当前交通运行综合值计算子单元，用于根据所述当前交通运行参数计算当前交通运行综合值；

比较子单元，将所述仿真交通运行综合值与当前交通运行综合值进行比较。

9.一种基于在线交通仿真的交叉口信号动态调整系统，其特征在于，包括

车辆检测器，设置在交叉口的进口处，检测交叉口的交通数据，所述交通数据包括通过交叉口的车辆及运行状况；

仿真控制器，接收所述车辆检测器检测的交叉口的交通数据，并计算当前信号配时方案下的当前交通运行参数；根据所述交通数据进行信号优化配时运算，获取最优信号配时方案，并针对该最优信号配时方案进行FLOWSIM交通仿真，获取仿真交通运行参数；将所述仿真交通运行参数与所述当前交通运行参数进行比较，若超出预设阈值，则输出该最优信号配时方案；

信号控制器，接收所述仿真控制器输出的最优信号配时方案，并按照所述最优信号配时方案对交叉口的信号灯进行控制。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述仿真控制器中设置有FLOWSIM软件进行交通仿真。