基于动态优先级的交通信号自适应控制方法

摘要

一种基于动态优先级的交通信号自适应控制方法，属于智能交通技术领域。本方法包含最优相位控制策略和稳定性监督机制两部分，去掉了传统交通信号控制系统中周期、绿信比和相位差参数。最优相位控制策略的主要过程是对路网进行建模，构造有向加权图，通过构造的有向加权图，基于网页排名的PageRank算法计算路段放行的动态优先级，根据路段放行的优先级确定信号相位的顺序，并进行绿灯时间的分配。稳定性监督机制作为最优相位控制策略的补充，主要负责监督交通路网中所有路段的放行情况，如果某一路段因没有获得放行权而引起系统不稳定，那么立即给予该路段放行权，从而保证了系统的稳定性。由于去掉了传统交通信号控制系统中周期、绿信比和相位差参数，实时响应交通流的变化。去掉周期等参数后，系统存在稳定性问题。

主权项

一种基于动态优先级的交通信号自适应控制方法，其特征包括以下步骤：步骤一、实时采集交通拥挤数据：在各个车道上下游安置的地磁传感器，采集平均占有率相对差、平均占有率绝对差、车道排队长度、车道转向率数据；得到的平均占有率数据与车道排队长度数据；步骤二、抽象交通路网为有向加权图：对交通路网进行抽象，构造有向加权图，每个路段作为图中的一个节点，相邻路段的车流驶入关系构成弧，路段上车流的转向率作为弧的权值；步骤三、路段放行优先级的计算：根据各路段的排队长度和转向率，并借鉴网页排名PageRank算法计算各路段的放行优先级指数；路段的优先级指数越高，则路段的放行优先级就越高，该路段优先放行；步骤四、稳定性监督机制：当某路段上的车辆超过某临界值时，该路段上的交通流将获得优先放行权，此时不按照路段优先级指数进行放行；步骤五、相位绿灯时间的分配：根据路段上车辆的排队长度计算出相位的初始绿灯时间；初始绿时将要结束时，需要延长本相位的绿灯时间以便使得后续到达的车辆不停车通过交叉口；通过进口车道的上游检测器在相位绿灯期间检测到的后续到达排队车辆长度，求出绿灯延长的时间；相位绿灯时间由初始绿灯时间和绿灯延长时间两部分组成。