一种基于数字孪生的信号交叉口自适应控制方法
申请人信息
- 申请人:同济大学
- 申请人地址:200092 上海市杨浦区四平路1239号
- 发明人: 同济大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于数字孪生的信号交叉口自适应控制方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311379616.X |
| 申请日 | 2023/10/23 |
| 公告号 | CN117423244A |
| 公开日 | 2024/1/19 |
| IPC主分类号 | G08G1/085 |
| 权利人 | 同济大学 |
| 发明人 | 朱宏; 唐克双; 孙凤美; 康琦; 臧笛 |
| 地址 | 上海市杨浦区四平路1239号 |
摘要文本
本发明涉及一种基于数字孪生的信号交叉口自适应控制方法，包括以下步骤：每个周期结束前，基于改进的元胞传输模型组建信号控制交叉口的数字孪生体，在现实环境中划定相应的虚拟网格，获取各网格内的网联车状态数据；根据网联车状态数据主动校准虚拟交叉口中元胞传输模型的参数；在有限的裕度时间内，采用方案搜索算法生成多个备选信号配时方案，并评价方案的控制效果以选择最优方案；对实际交叉口实施最优控制方案后，信号交叉口自适应控制进入下一周期的虚拟交叉口更新、自校准与信号控制优化过程。与现有技术相比，本发明考虑了数字孪生模型与真实交通环境在非理想条件下的虚实同步问题，具有闭环控制、优化高效、拓展性强和适用性广等优点。
专利主权项内容
1.一种基于数字孪生的信号交叉口自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、组建虚拟交叉口：在每个周期结束前，基于改进的元胞传输模型组建信号控制交叉口的数字孪生体，即虚拟交叉口，在现实环境中划定与数字孪生中的元胞位置、尺寸一致的虚拟网格，分别获取各网格内的网联车状态数据，用于模拟交叉口车道级交通流的动态演化；S2、虚拟交叉口参数自校准：将网联车状态数据经过数据处理转换为元胞内部流量状态，并通过预测补偿外部流量输入，更新数字孪生模型中各元胞的流量状态参数；根据网联车状态数据主动校准虚拟交叉口中元胞传输模型的参数，使数字孪生体拟合真实交通的运行状态；S3、信号控制优化：考虑数字孪生体与真实交叉口的同步时差，在有限的裕度时间内，采用以优化效果为导向的方案搜索算法，生成多个备选信号配时方案，利用数字孪生体推演备选信号配时方案的控制效果，为方案搜索算法提供评分，完成迭代后选择其中控制效果最好的信号配时方案应用于实际信号控制；S4、交叉口信号闭环控制：对实际交叉口实施优化的信号控制后，基于数字孪生的信号交叉口自适应控制进入下一周期的虚拟交叉口更新、自校准与信号控制优化过程。 来自马-克-数-据-官网