一種基于陣列雷達(dá)的高架匝道智能信號(hào)控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及城市高架匝道的智能交通信號(hào)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于陣列雷 達(dá)的高架匝道智能信號(hào)控制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市汽車擁有量大幅增加，交通流量和道路供需的矛盾日益突出，城市高架 的出現(xiàn)大大增加了出行路線選擇，但城市高架帶來(lái)暢通、快速的出行的同時(shí)帶來(lái)了更加的 矛盾，每到高峰時(shí)段高架就成了高空停車場(chǎng)，大大延誤了公眾的出行，造成了社會(huì)資源的浪 費(fèi)。傳統(tǒng)的方法大多是通過(guò)人工方式進(jìn)行匝道的限行關(guān)閉來(lái)調(diào)節(jié)高架的交通流，應(yīng)急處理 延遲，還浪費(fèi)人力成本。國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了各種各樣的管理控制措施，入口匝道信號(hào)控制就 是其中之一，現(xiàn)已被證明是一種靈活而有效的控制方法。通過(guò)智能交通信息采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn) 入口匝道的智能信號(hào)控制，是未來(lái)匝道控制管理發(fā)展的方向。
[0003] 傳統(tǒng)的信息采集方式存在一定的弊端，如視頻檢測(cè)在雨、雪、霧天環(huán)境下容易誤 判，線圈檢測(cè)容易受到大型車輛的重壓損壞，微波的探測(cè)范圍較小等?，F(xiàn)有的交通信息采集 技術(shù)種類多樣，有基于浮動(dòng)車的信息采集技術(shù)，也有基于固定檢測(cè)設(shè)備的信息采集方式，如 陣列雷達(dá)檢測(cè)、微波檢測(cè)、地感線圈等。新型的陣列雷達(dá)交通信息采集方式具有很多長(zhǎng)處， 采用二維主動(dòng)式陣列雷達(dá)技術(shù)，可以大區(qū)域大范圍的路面交通信息檢測(cè)、準(zhǔn)確檢測(cè)多目標(biāo) 的即時(shí)位置和即時(shí)速度、可檢測(cè)排隊(duì)長(zhǎng)度、逆行等多類交通事件、解決車輛遮擋、停車等漏 檢或多檢問(wèn)題，為交通信息采集帶來(lái)了更全面的數(shù)據(jù)和更新、更廣泛的應(yīng)用。
[0004] 匝道信號(hào)控制算法也多種多樣如ALINEA、ALINEA/Q、Mixed-control算法，相互 之間各有利弊。傳統(tǒng)的ALINEA控制算法，是基于時(shí)間占有率的反饋控制，算法現(xiàn)已成功應(yīng) 用于歐洲多個(gè)城市；ALINEA/Q控制算法同時(shí)考慮了匝道上的排隊(duì)數(shù)，以求更合理的控制策 略；Mixed-control算法通過(guò)實(shí)時(shí)反饋控制來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，需要實(shí)時(shí)檢測(cè)快速路的時(shí)間 占有率和匝道的排隊(duì)長(zhǎng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的首要目的在于提供一種能夠降低交通信息采集成本，提高高架道路交通 事件檢測(cè)的準(zhǔn)確度和交通流運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)基于陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備的高架匝道智能交通信 號(hào)控制方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0007] -種基于陣列雷達(dá)的高架匝道智能信號(hào)控制方法，該方法包括下列順序的步驟：
[0008] (1)在高架道路上安裝多個(gè)陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備，并在高架入口匝道前方設(shè)置信號(hào) 機(jī)設(shè)備；分別對(duì)高架道路進(jìn)行路段劃分編碼、陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備編碼和信號(hào)機(jī)設(shè)備編碼，并 將路段劃分編碼、陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備編碼和信號(hào)機(jī)設(shè)備編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)配對(duì)。
[0009] (2)陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備將獲取的檢測(cè)區(qū)路段的實(shí)時(shí)交通參數(shù)信息，實(shí)時(shí)傳輸至服 務(wù)器設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)，服務(wù)器設(shè)備將實(shí)時(shí)交通參數(shù)信息傳輸至交通狀態(tài)處理設(shè)備，交通狀態(tài) 處理設(shè)備根據(jù)檢測(cè)區(qū)路段的實(shí)時(shí)交通參數(shù)信息，計(jì)算檢測(cè)區(qū)路段的平均交通流密度參數(shù)， 構(gòu)建密度-運(yùn)行指數(shù)模型，提取檢測(cè)區(qū)路段的實(shí)時(shí)交通運(yùn)行指數(shù)。
[0010] (3)交通狀態(tài)處理設(shè)備統(tǒng)計(jì)各個(gè)匝道所關(guān)聯(lián)路段的交通運(yùn)行指數(shù)，計(jì)算入口匝道 的平均交通運(yùn)行指數(shù)。
[0011] (4)智能信號(hào)處理設(shè)備根據(jù)入口匝道的平均交通運(yùn)行指數(shù)，設(shè)置匝道信號(hào)控制的 信號(hào)調(diào)節(jié)率，計(jì)算實(shí)時(shí)的信號(hào)控制綠信比，構(gòu)建運(yùn)行指數(shù)-綠信比模型。
[0012] (5)智能信號(hào)處理設(shè)備將智能信號(hào)控制模型傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)，信號(hào)機(jī)設(shè)備通過(guò)調(diào)用 數(shù)據(jù)庫(kù)中的運(yùn)行指數(shù)-綠信比模型，對(duì)高架入口匝道的信號(hào)進(jìn)行控制。
[0013] 步驟（2)中，所述的交通參數(shù)信息包括陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備所對(duì)應(yīng)路段的各個(gè)車道 的交通流量數(shù)據(jù)和車輛速度數(shù)據(jù)。
[0014] 步驟（2)中，所述的交通狀態(tài)處理設(shè)備根據(jù)檢測(cè)區(qū)路段的實(shí)時(shí)交通參數(shù)信息，計(jì) 算檢測(cè)區(qū)路段的平均交通流密度參數(shù)，構(gòu)建密度-運(yùn)行指數(shù)模型，提取檢測(cè)區(qū)路段的實(shí)時(shí) 交通運(yùn)行指數(shù)；具體包括以下步驟：
[0015] (21)交通狀態(tài)處理設(shè)備提取各個(gè)陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)到的實(shí)時(shí)交通參數(shù)信息， 并基于周期分析時(shí)間粒度，在空間維度和時(shí)間維度層面分別計(jì)算檢測(cè)區(qū)路段的平均交通流 參數(shù)和平均速度參數(shù)；
[0016] (22)利用交通流密度判斷模型，計(jì)算空間維度和時(shí)間維度的平均交通流密度參 數(shù)；
[0017] (23)根據(jù)平均交通流密度參數(shù)，構(gòu)建密度-運(yùn)行指數(shù)模型；
[0018] (24)根據(jù)密度-運(yùn)行指數(shù)模型，計(jì)算檢測(cè)區(qū)路段的實(shí)時(shí)交通運(yùn)行指數(shù)。
[0019] 步驟（2)中，所述交通狀態(tài)處理設(shè)備計(jì)算檢測(cè)區(qū)路段的平均交通流密度參數(shù)的計(jì) 算方法如下：
[0020] 陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)上報(bào)的數(shù)據(jù)格式為（t，n，q，v)，t表示上報(bào)時(shí)間，n表示所 在車道，q表示交通流數(shù)據(jù)，v表示車流速度數(shù)據(jù)，（t，n，q，v)的單位分別為秒、1、輛/小時(shí) /車道和千米/小時(shí)；
[0021] 假設(shè)樣本數(shù)據(jù)集可表示為S= {(t, 1，q!，V!)，（t, 2,q2,v2), ? ? ?，（t,n,qn,vn)}，樣本 的處理粒度周期為T，其單位為小時(shí)；先利用式（1)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)待測(cè)路段空間維度和時(shí)間 維度的平均交通流
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于陣列雷達(dá)的高架匝道智能信號(hào)控制方法，其特征在于：該方法包括下列順 序的步驟： (1) 在高架道路上安裝多個(gè)陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備，并在高架入口匝道前方設(shè)置信號(hào)機(jī)設(shè) 備；分別對(duì)高架道路進(jìn)行路段劃分編碼、陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備編碼和信號(hào)機(jī)設(shè)備編碼，并將路 段劃分編碼、陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備編碼和信號(hào)機(jī)設(shè)備編碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)配對(duì)； (2) 陣列雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備將獲取的檢測(cè)區(qū)路段的實(shí)時(shí)交通參數(shù)信息，實(shí)時(shí)傳輸至服務(wù)器 設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)，服務(wù)器設(shè)備將實(shí)時(shí)交通參數(shù)信息傳輸至交通狀態(tài)處理設(shè)備，交通狀態(tài)處理 設(shè)備根據(jù)檢測(cè)區(qū)路段的實(shí)時(shí)交通參數(shù)信息，計(jì)算檢測(cè)區(qū)路段的平均交通流密度參數(shù)，構(gòu)建 密度-運(yùn)行指數(shù)模型，提取檢測(cè)區(qū)路段的實(shí)時(shí)交通運(yùn)行指數(shù)； (3) 交通狀態(tài)處理設(shè)備統(tǒng)計(jì)各個(gè)匝道所關(guān)聯(lián)路段的交通運(yùn)行指數(shù)，計(jì)算入口匝道的平 均交通運(yùn)行指數(shù)； (4) 智能信號(hào)處理設(shè)備根據(jù)入口匝道的平均交通運(yùn)行指數(shù)，設(shè)置匝道信號(hào)控制的信號(hào) 調(diào)節(jié)率，計(jì)算實(shí)時(shí)的信號(hào)控制綠信比，構(gòu)建運(yùn)行指數(shù)-綠信比模型； (5) 智能信號(hào)處理設(shè)備將智能信號(hào)控制模型傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)，信號(hào)機(jī)設(shè)備通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù) 庫(kù)中的運(yùn)行指數(shù)-綠信比模型，對(duì)高架入口匝道的信號(hào)進(jìn)行控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1