交叉口是城市交通控制系统中的基本组成部分,交叉口的通行效率的高低决定城市交通的拥堵程度,如果交叉口的通行效率低下,该交叉口往往会出现交通拥堵现象,导致路段、路网的拥堵甚至诱发交通事故发生的频率。从高德地图发布的《2021年中国主要城市交通分析报告》来看,在高德交通大数据监测的361个城市中,有1.66%的城市通勤高峰处于拥堵状态,有59%的城市通勤高峰处于缓行。随着我国经济的持续发展,各大城市交通出行需求也日渐增加,势必会加重交通拥堵的严重程度,对城市交通的拥堵治理刻不容缓。
团队从提高单个交叉口交通流信息检测的智能化水平出发,以单个交叉口为研究对象,基于毫米波雷达检测器检测精度高的优势,准确获取交叉口交通流数据,为提高模型预测精度,将自适应动量因子法融入LSTM神经网络模型中,构建了LSTM-MOMENTUM模型,预测交通流数据并进行信号控制优化,利用交通流预测数据进行信号配时优化算法设计。通过信号控制的理论研究及多目标配时优化问题的分析,选择通行能力、平均停车次数、平均延误作为优化目标,基于多目标粒子群算法设计了信号配时优化方法,最终结合信息采集部分、交通流预测部分及信号配时部分构建了多目标信号配时优化模型。对提高交叉口运行效率、缓解交通拥堵具有重要的现实意义。
系统研究目的是釆用毫米波雷达作为前端感知器构建一种智能交通信号控制系统,主要由前端感知模块、数据传输模块、终端控制模块组成。主要设备包括型号为SY-ZN-8A,由新型交通流检测雷达、无线数据网关、简易型信号机、可移动式三色信号灯四部分组成。
基于“毫米波雷达”的交叉口信号机配时优化系统的能够实现以下功能:
1、交通流信息采集功能。系统可以对交通路口及路段的各车道的车流量、车辆速度、道路占有率、交通密度、以及车辆行驶方向进行实时采集。
2、在完成本地微调整的情况下,通过数据网络将路口实时的交通流信息发送至上层交通管理平台进行更高层次的决策,来缓解交通压力。
3、系统使用灵活,便于集成。随着研究的深入,当技术成熟以后,系统不仅可以单独使用,而且可以集成起来组成局域网集中使用,对于车联网的构建具有推动作用。