一种道路交通问题诊断及优化调控方法与流程

本发明涉及智能交通集成领域，特别涉及一种道路交通问题诊断及优化调控方法。

背景技术：

1、随着城市化进程的不断推进以及城市人口密度和汽车保有量的迅速增加，交通拥堵现象时常发生，城市交通问题日益严峻，严重影响了城市的高效运转和居民的工作生活。城市交通拥堵的主要原因就是交叉口发生了拥堵。交叉口上的行车道如果没有控制方向的设施和标线，就会破坏交通流通道的明确性，降低行车安全。因此，为使驾驶员在路口能按正确路线行车，减少随意性，多采用“交叉口渠化”的方法，即在行车道上设置各种交通岛将部分交叉封闭起来，并用标线将禁行区分隔开，尽可能分散车流相交的冲突点。实践证明，交叉口渠化是非常重要的一种安全措施。然而，与车流方向和交通量不相适应的渠化方案，也会扰乱交通秩序，降低通行能力，并可能导致交通事故的增加。

2、根据实际的交通问题对交叉口进行渠化优化改造有助于缓解交通拥堵。目前常采用人工调查和计算机辅助的方式进行渠化改造方案的设计。而对于交通信号控制方案的优化，一般基于传统理论方法进行计算机辅助计算，或者应用当前的商用软件进行。现有的交通控制优化方法停留在状态估计，缺乏从问题诊断到控制优化，难以形成闭环。导致交叉口渠化设计与交通信号控制方案缺乏针对性、精细性，不能有效缓解交通拥堵的状况。

技术实现思路

1、为了解决现有问题，本发明提供了一种道路交通问题诊断及优化调控方法，具体方案如下：

2、一种道路交通问题诊断及优化调控方法，包括以下步骤：

3、s1，获取道路交口的交通数据，作为交通控制优化的参考数据；

4、s2，根据所述交通数据获取交叉口的道路交通饱和度；

5、s3，比较所述道路交通饱和度与预设的判断阈值范围；

6、s4，根据步骤s3的比较结果，确定最终交通优化目标；

7、s5，根据所述交通数据和所述最终交通优化目标获取交通信号控制的综合优化方案和交叉口渠化设计。

8、优选地，步骤s1中的所述交通数据包括表示交叉口的几何特征和动态特征的数据；所述交叉口的几何特征包括进口道的车道属性与组成、车道宽度、进口道与出口道的宽度；所述动态特征包括交通信号控制方案和该交通信号控制方案下的交通状况，所述交通状况包括分流向的流量、重车系数、高峰小时系数、排队长度。

9、优选地，步骤s1中的所述交通数据还包括表示该道路交叉口的交通问题的数据，所述交通问题数据包括专项人工交通调查、警察和市民发现的综合问题。

10、优选地，获取交通信号控制的综合优化方案和交叉口渠化设计，具体包括以下步骤：

11、s51，建立交通优化模型——根据步骤s4选取的交通优化目标，设计优化目标函数，并确定优化模型的限制条件；

12、s52，将采集的交通检测数据接入优化模型函数；

13、s53，通过优化交通优化模型优化获得决策变量的值；

14、s54，根据综合优化方案从预先建立的渠化收集模板库中选出与所述综合优化方案对应的渠化设计模板。

15、优选地，步骤s51中的优化模型的限制条件包括：最短绿灯时间约束、信号周期约束、饱和度约束以及进口道最大车道数约束。

16、优选地，步骤s53中所述决策变量的值包括：交叉口各个流向绿灯时间以及每个进道口车道的数量和属性。

17、优选地，步骤s54中的所述综合优化方案包括信号系统优化方案和静态交通组织优化方案；其中，所述信号系统优化方案为能够根据交通优化模型，自动实现对信号机调节控制；所述静态交通组织优化方案具体为根据交通优化模型进行数据诊断，从而进行交通渠化改造设计及标志设施的补充。

18、优选地，步骤s54之后还包括：

19、s6，根据交叉口实际情况，对步骤s54选取的与所述综合优化方案对应的渠化设计模板中的交通工程设计进行修改，所述交通工程设计包括对导流线、安全岛、隔离带、交通标志、车道渐变的设计的步骤，可以使最终的渠化设计模板更符合交叉口的实际路况。

20、本发明还揭示了一种计算机可读存储介质，介质上存有计算机程序，计算机程序运行后，执行如上述任一项所述的方法。

21、本发明还揭示了一种计算机系统，包括处理器、存储介质，存储介质上存有计算机程序，处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如上述任一项所述的方法。

22、本发明的有益效果在于：

23、本发明能够同时对交叉口渠化设计和交通信号控制进行综合优化，提高了两者之间的匹配性，有效缓解了交通拥堵的状况。

技术特征：

1.一种道路交通问题诊断及优化调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s1中的所述交通数据包括表示交叉口的几何特征和动态特征的数据；所述交叉口的几何特征包括进口道的车道属性与组成、车道宽度、进口道与出口道的宽度；所述动态特征包括交通信号控制方案和该交通信号控制方案下的交通状况，所述交通状况包括分流向的流量、重车系数、高峰小时系数、排队长度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤s1中的所述交通数据还包括表示该道路交叉口的交通问题的数据，所述交通问题数据包括专项人工交通调查、警察和市民发现的综合问题。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：获取交通信号控制的综合优化方案和交叉口渠化设计，具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s51中的优化模型的限制条件包括：最短绿灯时间约束、信号周期约束、饱和度约束以及进口道最大车道数约束。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s53中所述决策变量的值包括：交叉口各个流向绿灯时间以及每个进道口车道的数量和属性。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤s54中的所述综合优化方案包括信号系统优化方案和静态交通组织优化方案；其中，所述信号系统优化方案为能够根据交通优化模型，自动实现对信号机调节控制；所述静态交通组织优化方案具体为根据交通优化模型进行数据诊断，从而进行交通渠化改造设计及标志设施的补充。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s54之后还包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：介质上存有计算机程序，计算机程序运行后，执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。

10.一种计算机系统，其特征在于：包括处理器、存储介质，存储介质上存有计算机程序，处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种道路交通问题诊断及优化调控方法，S1，获取道路交口的交通数据，作为交通控制优化的参考数据；S2，根据所述交通数据获取交叉口的道路交通饱和度；S3，比较所述道路交通饱和度与预设的判断阈值范围；S4，根据步骤S3的比较结果，确定最终交通优化目标；S5，根据所述交通数据和所述最终交通优化目标获取交通信号控制的综合优化方案和交叉口渠化设计。本发明能够同时对交叉口渠化设计和交通信号控制进行综合优化，提高了两者之间的匹配性，有效缓解了交通拥堵的状况。

技术研发人员：祝凯,阮康,邹云超,胡新磊,许咪,严雪
受保护的技术使用者：安徽庐峰交通科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17