本發(fā)明屬于道路交通控制領(lǐng)域，具體涉及一種事件觸發(fā)的智能交通控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的加快，交通問題日益突出，特別是在大城市中，交通擁堵已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的一大難題。傳統(tǒng)的交通管理系統(tǒng)主要依靠人工操作和固定周期的信號燈控制，難以應(yīng)對復(fù)雜多變的交通需求。近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能交通系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，旨在通過先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析手段，提高交通系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性。

2、現(xiàn)有的智能交通控制系統(tǒng)通常采用固定的控制周期，通過預(yù)先設(shè)定的時間間隔來控制交通信號燈的變化，以確保車輛和行人的安全通行。但這種方式無法根據(jù)實時的交通流量變化做出相應(yīng)的調(diào)整，在高峰期或特殊情況下可能會出現(xiàn)交通擁堵的情況。依賴于預(yù)設(shè)的時間間隔被動地響應(yīng)外部命令，無法有效地處理交通事故等突發(fā)情況。且增加了管理成本，浪費了大量的資源。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有的智能交通控制系統(tǒng)的局限性，本發(fā)明提供了一種事件觸發(fā)的智能交通控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種事件觸發(fā)的智能交通控制方法，應(yīng)用于第一交通節(jié)點，所述第一交通節(jié)點屬于n個交通節(jié)點中的一個，包括以下步驟：

4、獲取實時的路口狀況數(shù)據(jù)以及n個交通節(jié)點的交通信號燈當(dāng)前的控制狀態(tài)；

5、根據(jù)n個交通節(jié)點當(dāng)前的控制狀態(tài)計算第一交通節(jié)點的控制輸入?yún)?shù)；根據(jù)所述控制輸入?yún)?shù)和路口狀況數(shù)據(jù)計算得到交通流量的觀測值以及流量變化率的觀測值；

6、根據(jù)所述控制輸入?yún)?shù)確定是否發(fā)生事件，當(dāng)發(fā)生事件時，將所述交通流量的觀測值、流量變化率的觀測值以及控制輸入?yún)?shù)輸入至包含n個交通節(jié)點的交通控制系統(tǒng)模型，輸出交通流量預(yù)測參數(shù)；根據(jù)交通流量預(yù)測參數(shù)對第一交通節(jié)點的控制狀態(tài)進(jìn)行更新。

7、優(yōu)選地，所述交通流量的觀測值以及流量變化率的觀測值是通過將控制輸入?yún)?shù)和路口狀況數(shù)據(jù)輸入自適應(yīng)觀測器中計算得到，所述自適應(yīng)觀測器具體為：

8、；

9、其中，為交通流量實際值，為流量變化率，是交通流量的觀測值，是流量變化率的觀測值，是交通控制系統(tǒng)的輸出，是自適應(yīng)觀測器的輸出，為的一階導(dǎo)數(shù)，為的一階導(dǎo)數(shù)，是控制輸入?yún)?shù)，交通節(jié)點代表一個交通控制單元，表示當(dāng)前時間，，表示從輸出量到狀態(tài)變量的觀測增益，是交通流量和流量變化率之間關(guān)系的函數(shù)，是未知非線性函數(shù)的估計值；為交通節(jié)點數(shù)。

10、優(yōu)選地，在所述自適應(yīng)觀測器中非線性函數(shù)的估計值采用模糊邏輯系統(tǒng)進(jìn)行非線性逼近，具體通過以下公式：

11、；

12、其中，是自適應(yīng)參數(shù)，為模糊邏輯系統(tǒng)中第個輸出的自適應(yīng)參數(shù)，表示模糊邏輯系統(tǒng)輸出數(shù)量，是的轉(zhuǎn)置；是以交通流量和流量變化率為自變量的函數(shù)，為交通流量，為流量變化率。

13、優(yōu)選地，所述交通控制系統(tǒng)模型為：

14、；

15、其中，每個交通節(jié)點代表一個交通控制單元，為交通流量實際值，為流量變化率，為的一階導(dǎo)數(shù)，為的一階導(dǎo)數(shù)，是控制輸入?yún)?shù)，是描述交通流量和流量變化率之間關(guān)系的非線性函數(shù)，是系統(tǒng)輸出。

16、優(yōu)選地，所述根據(jù)n個交通節(jié)點當(dāng)前的控制狀態(tài)計算第一交通節(jié)點的控制輸入?yún)?shù)，具體通過以下公式：

17、；

18、其中，是第個交通節(jié)點的控制輸入；在時間范圍內(nèi)維持，是計算控制輸入過程參量，是當(dāng)前觸發(fā)時刻，是下一個觸發(fā)時刻；是邊界值，是偏移量，是調(diào)節(jié)參數(shù)，為控制參數(shù)，調(diào)節(jié)控制輸入的性能，且滿足；是交通流量變化率觀測值與一階虛擬控制器之差，雙曲正切函數(shù)，是虛擬控制器，具體為：

19、；

20、；

21、其中，，第個交通節(jié)點與其所有鄰域節(jié)點流量變化率差值之和，表示第個交通節(jié)點與其所有鄰居交通節(jié)點的通信權(quán)值之和，表示兩個交通節(jié)點之間的通信權(quán)值，模糊邏輯系統(tǒng)中的隸屬度函數(shù)，是調(diào)節(jié)自適應(yīng)參數(shù)估計值的正常數(shù)，是調(diào)節(jié)交通流量變化率的正常數(shù)，是調(diào)節(jié)的正設(shè)計參數(shù)，是一階虛擬控制器，是一階虛擬控制器的一階導(dǎo)數(shù)，是觀測器增益，是自適應(yīng)參數(shù)的估計值，和是第和第個交通節(jié)點的輸出信息，即交通流量，和分別是參考交通節(jié)點的交通流量和流量變化率，是實際流量變化率的觀測值，是參考節(jié)點交通流量變化率的增益，是隸屬度函數(shù)的調(diào)控參數(shù)估計值，是調(diào)控參數(shù)估計值的轉(zhuǎn)置，是調(diào)控參數(shù)估計值的一階導(dǎo)數(shù)。

22、優(yōu)選地，根據(jù)所述控制輸入?yún)?shù)進(jìn)行事件觸發(fā)條件檢查，具體通過以下步驟：

23、計算每個交通節(jié)點的控制輸入?yún)?shù)的觸發(fā)閾值；

24、事件觸發(fā)條件檢查，所述事件觸發(fā)條件應(yīng)滿足：

25、；

26、其中，是當(dāng)前觸發(fā)時刻；是下一個觸發(fā)時刻；表示的下確界，即最大的下界；是第個交通節(jié)點的控制輸入，是控制輸入的計算式；為控制參數(shù)，用于調(diào)節(jié)控制輸入的性能；

27、如果滿足所述事件觸發(fā)條件，則觸發(fā)事件；觸發(fā)事件后，交通節(jié)點將更新其狀態(tài)并向其鄰居發(fā)送最新的狀態(tài)信息。

28、優(yōu)選地，還包括所述交通節(jié)點在接收到相鄰交通節(jié)點的狀態(tài)信息后，進(jìn)行一致性穩(wěn)定檢測，檢查所有交通節(jié)點的狀態(tài)是否達(dá)到一致性穩(wěn)定，所述一致性穩(wěn)定的條件具體為：，其中，為時間，和是第個和第個交通節(jié)點輸出的交通流量，是第個交通節(jié)點的觀測值，是一致性誤差；若沒有達(dá)到一致性穩(wěn)定的條件，則重新進(jìn)行狀態(tài)更新，迭代直至所有交通節(jié)點的狀態(tài)趨于一致；所述狀態(tài)趨于一致具體是指所有交通節(jié)點的交通流量在設(shè)定誤差范圍內(nèi)相等。

29、本發(fā)明還提供一種事件觸發(fā)的智能交通控制系統(tǒng)，具體包括：

30、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取實時的路口狀況數(shù)據(jù)以及n個交通節(jié)點的交通信號燈當(dāng)前的控制狀態(tài)。

31、觀測器模塊，用于根據(jù)n個交通節(jié)點當(dāng)前的控制狀態(tài)計算第一交通節(jié)點的控制輸入?yún)?shù)；根據(jù)所述控制輸入?yún)?shù)和路口狀況數(shù)據(jù)計算得到交通流量的觀測值以及流量變化率的觀測值。

32、交通控制模塊，用于根據(jù)所述控制輸入?yún)?shù)確定是否發(fā)生事件，當(dāng)發(fā)生事件時，將所述交通流量的觀測值、流量變化率的觀測值以及控制輸入?yún)?shù)輸入至包含n個交通節(jié)點的交通控制系統(tǒng)模型，輸出交通流量預(yù)測參數(shù)；根據(jù)交通流量預(yù)測參數(shù)對第一交通節(jié)點的控制狀態(tài)進(jìn)行更新。

33、本發(fā)明還提供一種計算機(jī)設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機(jī)程序以實現(xiàn)所述一種事件觸發(fā)的智能交通控制方法中所述的步驟。

34、本發(fā)明還提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)上存儲有計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器加載時，能夠執(zhí)行所述一種事件觸發(fā)的智能交通控制方法中所述的步驟。

35、本發(fā)明提供的一種事件觸發(fā)的智能交通控制方法具有以下有益效果：

36、本發(fā)明根據(jù)實時的交通流量數(shù)據(jù)獲取交通流量和流量變化率，通過交通流量的實時變化自動調(diào)整控制參數(shù)，減少了資源浪費。在智能交通控制系統(tǒng)模型中引入事件觸發(fā)控制器處理進(jìn)行主動響應(yīng)，當(dāng)檢測到特定事件時，啟動應(yīng)急響應(yīng)程序不以時間間隔為限，最大程度地減少事故的影響。這使得本發(fā)明的系統(tǒng)能夠在各種復(fù)雜的情況下提供有效地支持，且無需人工干預(yù)，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)的開銷。