本發(fā)明涉及交通控制，特別是指一種智能交通信號(hào)燈參數(shù)配置方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、交通控制技術(shù)領(lǐng)域包含一系列解決交通管理和優(yōu)化問題的方法和設(shè)備，核心內(nèi)容是提高道路使用效率，減少交通擁堵，并提升交通安全性。具體來說，涉及交通信號(hào)的設(shè)計(jì)、實(shí)施、調(diào)整以及監(jiān)控技術(shù)，包括信號(hào)控制系統(tǒng)、車輛檢測(cè)系統(tǒng)及交通數(shù)據(jù)分析方法。該領(lǐng)域還包括對(duì)交通流模式的研究，以及如何通過技術(shù)手段在不同時(shí)間和不同地點(diǎn)調(diào)整交通流的策略。

2、其中，智能交通信號(hào)燈參數(shù)配置方法是指對(duì)交通信號(hào)燈的控制參數(shù)進(jìn)行智能化設(shè)置和調(diào)整的過程，該技術(shù)主題主要涉及如何根據(jù)實(shí)時(shí)交通流量數(shù)據(jù)調(diào)整信號(hào)燈的綠燈時(shí)長(zhǎng)和紅燈時(shí)長(zhǎng)，以優(yōu)化交通流動(dòng)性和減少交通擁堵。該方法包括收集交通數(shù)據(jù)，分析交通數(shù)據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整信號(hào)燈運(yùn)行的參數(shù)。這種配置方法依賴于交通流量檢測(cè)設(shè)備和數(shù)據(jù)處理軟件，通過工具來實(shí)時(shí)更新信號(hào)燈的運(yùn)行模式，以適應(yīng)不斷變化的交通條件。

3、現(xiàn)有交通控制技術(shù)主要依賴于固定的信號(hào)周期和靜態(tài)的信號(hào)控制模式，這在動(dòng)態(tài)變化的交通環(huán)境中不能充分適應(yīng)實(shí)時(shí)的路況變化，尤其在交通高峰期或突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，固定的信號(hào)設(shè)置難以應(yīng)對(duì)瞬時(shí)的流量增減，容易造成交通擁堵和資源浪費(fèi)?，F(xiàn)有方法在車輛行為的識(shí)別和分析方面也顯示出局限性，缺乏對(duì)具體行為影響的細(xì)致判斷，如橫向偏移和縱向延遲的識(shí)別不足，導(dǎo)致信號(hào)控制無法準(zhǔn)確反應(yīng)車輛的實(shí)際通行狀態(tài)，影響交通流的順暢。問題不僅降低了交通信號(hào)的效率，也增加道路使用的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在復(fù)雜交叉口的管理上，缺乏有效的調(diào)節(jié)機(jī)制，導(dǎo)致交通癱瘓和安全事故的發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的動(dòng)態(tài)變化的交通環(huán)境中不能充分適應(yīng)實(shí)時(shí)的路況變化，尤其在交通高峰期或突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，固定的信號(hào)設(shè)置難以應(yīng)對(duì)瞬時(shí)的流量增減，容易造成交通擁堵和資源浪費(fèi)。現(xiàn)有方法在車輛行為的識(shí)別和分析方面也顯示出局限性，缺乏對(duì)具體行為影響的細(xì)致判斷，如橫向偏移和縱向延遲的識(shí)別不足，導(dǎo)致信號(hào)控制無法準(zhǔn)確反應(yīng)車輛的實(shí)際通行狀態(tài)，影響交通流的順暢。問題不僅降低了交通信號(hào)的效率，也增加道路使用的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在復(fù)雜交叉口的管理上，缺乏有效的調(diào)節(jié)機(jī)制，導(dǎo)致交通癱瘓和安全事故的發(fā)生的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種智能交通信號(hào)燈參數(shù)配置方法及系統(tǒng)。所述技術(shù)方案如下：

2、一方面，提供了一種智能交通信號(hào)燈參數(shù)配置方法，該方法包括：

3、s1：獲取信號(hào)控制路口車道的車輛通行數(shù)據(jù)，提取轉(zhuǎn)向動(dòng)作前后的橫向偏移位置與縱向延遲時(shí)序，通過行為對(duì)應(yīng)的車輛減速頻率進(jìn)行判斷，生成干擾行為響應(yīng)標(biāo)簽組；

4、s2：調(diào)用所述干擾行為響應(yīng)標(biāo)簽組中標(biāo)記位置，獲取區(qū)段內(nèi)的綠燈起始時(shí)間、首車起步時(shí)間與尾車釋放時(shí)間，識(shí)別信號(hào)控制周期內(nèi)的行為與通行偏差片段，生成信號(hào)行為延遲區(qū)段；

5、s3：根據(jù)所述信號(hào)行為延遲區(qū)段中所指通道，提取通道兩周期內(nèi)尾部車輛在綠燈末段的等待時(shí)長(zhǎng)與釋放完成時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算與實(shí)時(shí)綠燈結(jié)束點(diǎn)之間的時(shí)間差距，判斷通道釋放是否未完成，篩選未完成通道對(duì)應(yīng)的等待時(shí)長(zhǎng)作為優(yōu)先排序基準(zhǔn)，生成通道綠燈可變時(shí)段配置表；

6、s4：調(diào)用所述通道綠燈可變時(shí)段配置表內(nèi)的起始配置值，檢測(cè)實(shí)時(shí)周期中列隊(duì)車輛縱向距離，并標(biāo)識(shí)相鄰三車連續(xù)加速時(shí)間點(diǎn)，若加速發(fā)生時(shí)間均低于信號(hào)準(zhǔn)備切換點(diǎn)，則記錄同步啟動(dòng)狀態(tài)，生成信號(hào)周期啟動(dòng)指令。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述干擾行為響應(yīng)標(biāo)簽組包括通行中斷標(biāo)識(shí)編號(hào)、干擾行為分類編碼、車道空間映射位置，所述信號(hào)行為延遲區(qū)段包括信號(hào)起始響應(yīng)延滯長(zhǎng)度、車輛釋放節(jié)奏滯后長(zhǎng)度、行為觸發(fā)與通行節(jié)奏偏移長(zhǎng)度，所述通道綠燈可變時(shí)段配置表包括通道順序排序權(quán)重、綠燈時(shí)段調(diào)整幅度、調(diào)度控制生效時(shí)間，所述信號(hào)周期啟動(dòng)指令包括周期切換觸發(fā)狀態(tài)、同步起步觸發(fā)時(shí)刻、車距壓縮識(shí)別狀態(tài)。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述干擾行為響應(yīng)標(biāo)簽組的獲取步驟具體為：

9、s101：獲取信號(hào)控制路口車道的車輛通行數(shù)據(jù)，提取每輛車執(zhí)行轉(zhuǎn)向動(dòng)作前后的橫向坐標(biāo)變化量與縱向位置變化時(shí)序，基于每次橫向坐標(biāo)差值與縱向序列的時(shí)間長(zhǎng)度，計(jì)算橫向偏移距離與縱向動(dòng)作延遲周期，生成偏移與延遲時(shí)序參數(shù)集；

10、s102：根據(jù)所述偏移與延遲時(shí)序參數(shù)集中車輛橫向偏移距離與縱向動(dòng)作延遲周期，結(jié)合車輛在轉(zhuǎn)向動(dòng)作前后連續(xù)時(shí)刻的速度變化信息，統(tǒng)計(jì)每輛車在偏移與延遲階段的減速次數(shù)，識(shí)別減速次數(shù)與延遲周期間的同步分布關(guān)系，生成車輛轉(zhuǎn)向階段減速頻率；

11、s103：基于所述車輛轉(zhuǎn)向階段減速頻率，判斷減速頻率超過預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)向行為臨界頻率的車輛行為，將對(duì)應(yīng)行為動(dòng)作與所在道路區(qū)段位置進(jìn)行綁定，生成干擾行為響應(yīng)標(biāo)簽組。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述信號(hào)行為延遲區(qū)段的獲取步驟具體為：

13、s201：調(diào)用所述干擾行為響應(yīng)標(biāo)簽組中標(biāo)識(shí)的道路位置區(qū)段，獲取對(duì)應(yīng)區(qū)段在信號(hào)控制周期內(nèi)的綠燈起始時(shí)間、首車起步時(shí)間及尾車釋放時(shí)間三項(xiàng)時(shí)間數(shù)據(jù)，分別計(jì)算首車響應(yīng)時(shí)間與尾車通行時(shí)間間隔，生成通行關(guān)鍵時(shí)間區(qū)間數(shù)據(jù)；

14、s202：基于所述通行關(guān)鍵時(shí)間區(qū)間數(shù)據(jù)中首車響應(yīng)時(shí)間與尾車通行時(shí)間間隔值，調(diào)用對(duì)應(yīng)區(qū)段綠燈周期內(nèi)的車輛總數(shù)與車輛位置分布，識(shí)別列隊(duì)總長(zhǎng)度與列隊(duì)稀疏度水平，得到通行密度分布信息；

15、s203：根據(jù)所述通行密度分布信息，結(jié)合通行關(guān)鍵時(shí)間區(qū)間內(nèi)列隊(duì)前中后位置點(diǎn)的時(shí)間間隔分布，計(jì)算通行密度偏移特征值，識(shí)別密度異常段在綠燈控制周期中的位置區(qū)間，生成通行密度偏移時(shí)間段；

16、計(jì)算所述通行密度偏移特征值的公式如下：

17、；

18、其中，ad代表通行密度偏移特征值，n代表綠燈周期內(nèi)參與評(píng)估的密度檢測(cè)段數(shù)量，代表第i個(gè)檢測(cè)段內(nèi)車輛列隊(duì)長(zhǎng)度，代表第i個(gè)檢測(cè)段內(nèi)尾部車輛通行時(shí)間長(zhǎng)度，代表第i個(gè)檢測(cè)段中前中后三組車輛的平均縱向響應(yīng)密度值，代表第i個(gè)檢測(cè)段中列隊(duì)段內(nèi)尾部車輛對(duì)首部車輛響應(yīng)的延遲時(shí)間，bd代表設(shè)定的參考通行密度基準(zhǔn)值；

19、s204：基于所述通行密度偏移時(shí)間段中的對(duì)應(yīng)區(qū)段位置，評(píng)估信號(hào)控制周期內(nèi)時(shí)間區(qū)段與車輛釋放行為片段的關(guān)聯(lián)性，篩選車輛釋放行為存在偏移的連續(xù)片段，標(biāo)記為通行行為延遲發(fā)生區(qū)域，生成信號(hào)行為延遲區(qū)段。

20、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述通道綠燈可變時(shí)段配置表的獲取步驟具體為：

21、s301：根據(jù)所述信號(hào)行為延遲區(qū)段中所指通道編號(hào)，提取通道在兩個(gè)連續(xù)信號(hào)周期內(nèi)尾部車輛于綠燈末段的靜止持續(xù)時(shí)長(zhǎng)與釋放完成時(shí)間點(diǎn)，結(jié)合釋放完成時(shí)間點(diǎn)與當(dāng)周期綠燈結(jié)束時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間差值，得到通道尾段釋放滯后信息；

22、s302：基于所述通道尾段釋放滯后信息，判斷釋放滯后值是否超過通道釋放完成基準(zhǔn)閾值，篩選釋放未完成的通道編號(hào)，并提取對(duì)應(yīng)通道中尾部車輛等待時(shí)間，按未完成通道的等待時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行排序，生成通道釋放等待優(yōu)先序列；

23、s303：調(diào)用所述通道釋放等待優(yōu)先序列中的排序信息，依序?yàn)橥ǖ琅渲妙~外的綠燈時(shí)間段，在總綠燈時(shí)長(zhǎng)范圍內(nèi)調(diào)整通道綠燈時(shí)段長(zhǎng)度，記錄通道編號(hào)與對(duì)應(yīng)調(diào)整后綠燈持續(xù)時(shí)間，生成通道綠燈可變時(shí)段配置表。

24、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述信號(hào)周期啟動(dòng)指令的獲取步驟具體為：

25、s401：調(diào)用所述通道綠燈可變時(shí)段配置表內(nèi)記錄的通道起始配置時(shí)間值，檢測(cè)實(shí)時(shí)信號(hào)周期內(nèi)對(duì)應(yīng)通道列隊(duì)區(qū)域內(nèi)車輛的縱向距離分布，標(biāo)識(shí)相鄰三輛車在列隊(duì)段內(nèi)的連續(xù)加速起始時(shí)間點(diǎn)，生成列隊(duì)加速起始時(shí)間；

26、s402：根據(jù)所述列隊(duì)加速起始時(shí)間中相鄰三車加速動(dòng)作的時(shí)間點(diǎn)，判斷加速時(shí)間是否均早于通道綠燈可變時(shí)段內(nèi)信號(hào)準(zhǔn)備切換時(shí)間點(diǎn)，若滿足判斷條件則標(biāo)識(shí)為同步啟動(dòng)狀態(tài)，并綁定通道編號(hào)與狀態(tài)信息，生成信號(hào)周期啟動(dòng)指令。

27、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述判斷加速時(shí)間是否均早于通道綠燈可變時(shí)段內(nèi)信號(hào)準(zhǔn)備切換時(shí)間點(diǎn)的公式如下：

28、；

29、其中，at代表平均起始時(shí)序差值，、、分別代表該組內(nèi)第一輛、第二輛、第三輛車的加速起始時(shí)間，表示第a輛車在加速動(dòng)作前采樣時(shí)刻的速度，ov代表路段設(shè)置的通行參考速度，k為加權(quán)系數(shù)，m為車輛數(shù)量。

30、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述方法還包括s5步驟：

31、s5：調(diào)用所述信號(hào)周期啟動(dòng)指令的標(biāo)記周期，篩選尾部車輛綠燈后段的通行軌跡，將車輛速度變化趨勢(shì)與尾段時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行對(duì)比，若速度保持上升未達(dá)到穩(wěn)定，計(jì)算至預(yù)定釋放點(diǎn)所需時(shí)間并更新尾段控制周期，得到尾段綠燈持續(xù)調(diào)控結(jié)果；

32、所述尾段綠燈持續(xù)調(diào)控結(jié)果包括剩余釋放路徑延續(xù)時(shí)長(zhǎng)、尾車釋放完成預(yù)測(cè)時(shí)段、信號(hào)保持推薦時(shí)間窗口。

33、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述尾段綠燈持續(xù)調(diào)控結(jié)果的獲取步驟具體為：

34、s501：調(diào)用所述信號(hào)周期啟動(dòng)指令中所標(biāo)記的信號(hào)周期編號(hào)，篩選對(duì)應(yīng)周期下尾部車輛在綠燈后段的軌跡數(shù)據(jù)，提取尾段起始時(shí)刻至車輛駛出釋放線的連續(xù)速度序列與時(shí)間戳數(shù)據(jù)，生成尾段通行軌跡序列；

35、s502：基于所述尾段通行軌跡序列中的速度序列，分析尾部車輛在尾段綠燈時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的速度變化趨勢(shì)，提取序列尾段的速度增幅值，并與尾段對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行比較，若速度持續(xù)上升且未進(jìn)入穩(wěn)定區(qū)間，計(jì)算車輛達(dá)到預(yù)定釋放點(diǎn)所需補(bǔ)足時(shí)長(zhǎng)，生成尾段剩余釋放時(shí)距；

36、s503：調(diào)用所述尾段剩余釋放時(shí)距中通道所需補(bǔ)足時(shí)間值，更新實(shí)時(shí)尾段綠燈控制周期，修正原配置的尾段綠燈結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，重新設(shè)定通道尾段的控制區(qū)間，得到尾段綠燈持續(xù)調(diào)控結(jié)果。

37、另一方面，所述智能交通信號(hào)燈參數(shù)配置系統(tǒng)用于執(zhí)行上述智能交通信號(hào)燈參數(shù)配置方法，所述系統(tǒng)包括：

38、行為數(shù)據(jù)識(shí)別模塊檢測(cè)信號(hào)控制路口車道的車輛通行行為，采集車輛的橫向偏移位置與縱向延遲時(shí)序，統(tǒng)計(jì)車輛的減速頻率，生成干擾行為響應(yīng)標(biāo)簽組；

39、干擾行為分析模塊基于所述干擾行為響應(yīng)標(biāo)簽組，識(shí)別造成通行中斷的關(guān)鍵行為動(dòng)作，并將關(guān)鍵行為動(dòng)作與地點(diǎn)綁定，生成信號(hào)行為延遲區(qū)段；

40、信號(hào)延遲計(jì)算模塊調(diào)用所述信號(hào)行為延遲區(qū)段，獲取區(qū)段內(nèi)的綠燈起始時(shí)間、首車起步時(shí)間與尾車釋放時(shí)間，計(jì)算時(shí)間間隔，生成通道綠燈可變時(shí)段配置表；

41、綠燈時(shí)間動(dòng)態(tài)配置模塊基于所述通道綠燈可變時(shí)段配置表，分析通道釋放的完成情況，計(jì)算未完成通道的等待時(shí)長(zhǎng)，按需重新分配綠燈時(shí)間段，生成信號(hào)周期啟動(dòng)指令；

42、信號(hào)啟動(dòng)模塊調(diào)用所述信號(hào)周期啟動(dòng)指令，檢測(cè)與評(píng)估列隊(duì)車輛的縱向距離與連續(xù)加速點(diǎn)，根據(jù)車輛速度變化趨勢(shì)與尾段時(shí)長(zhǎng)調(diào)整信號(hào)啟動(dòng)時(shí)刻，獲取尾段綠燈持續(xù)調(diào)控結(jié)果。

43、本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：

44、通過對(duì)車輛行為和位置特征的細(xì)致識(shí)別與分析，有效提高信號(hào)控制的適應(yīng)性和精確性，提取車輛的橫向偏移和縱向延遲行為，與實(shí)際通行中斷行為相結(jié)合，使得交通信號(hào)更精確地反映實(shí)時(shí)路況，減少因信號(hào)不適應(yīng)引起的交通阻塞。識(shí)別過程中對(duì)車輛減速頻率的分析，進(jìn)一步優(yōu)化信號(hào)調(diào)度，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)燈周期，降低因響應(yīng)不及時(shí)導(dǎo)致的交通擁堵。針對(duì)尾部車輛的等待時(shí)長(zhǎng)與釋放時(shí)間的計(jì)算，為每個(gè)通道分配的可變綠燈時(shí)間段，提供更為合理的通行時(shí)間預(yù)測(cè)，確保交通流的連續(xù)性與高效率。綜合車輛速度變化趨勢(shì)與控制周期的調(diào)整，使得尾段綠燈時(shí)間能根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活調(diào)控，進(jìn)一步減少交通延誤，提高了道路利用效率。